16 Unidade 2:Teste de dureza

OBJETIVO

Após concluir esta unidade, você deverá ser capaz de:

• Faça um teste Rockwell
• Faça um teste Brinell

Além de verificar nosso tratamento térmico na oficina, testar a dureza também é necessário para o trabalho de produção. Mesmo que seja um mau planejamento, ocasionalmente chega em nossa oficina um trabalho com uma liga desconhecida ou talvez sua composição seja conhecida, mas a dureza não. É possível usar uma lima para testar aproximadamente a usinabilidade desse metal, mas a melhor maneira de selecionar tipos de fresas, velocidade e avanços é uma verdadeira medição de dureza.

Brinell: Testando a dureza lendo o diâmetro de uma marca de penetrador de esfera.

Rockwell: Testando a dureza lendo a profundidade do penetrador.

O teste de dureza Rockwell

O Rockwell é um método amplamente aceito para metais macios e duros. Este sistema mede a maleabilidade medindo a profundidade que uma sonda pontiaguda de forma e tamanho conhecidos irá penetrar no material dada uma quantidade exata de força sobre ela. Devido à gama da Rockwell, é o teste mais popular em ferramentas e pequenas oficinas de produção e laboratórios de treinamento.

Números Rockwell:

Existem várias escalas diferentes dentro do sistema Rockwell. Usaremos a escala Rockwell C, usada corretamente no aço endurecido. Pode-se dizer que a escala C começa em 0 (aço recozido) e vai até 68, mais difícil do que uma broca de ferramenta HSS, próxima à de uma ferramenta de metal duro. É simbolizado por um R maior com o subscrito da escala.

R_C

O teste Rockwell em duas etapas:

Etapa 1. Calibrar a carga

O objeto de teste é colocado na bigorna inferior de forma que fique estável e não se mova quando pressionado por cima. Em seguida, um penetrador de diamante em forma de cone é colocado em contato e então conduzido ao metal a uma predeterminada de 20 libras. Isso faz com que a ponta cônica afunde no metal de 0,003 a 0,006 polegada. Esta é a carga de calibração inicial. Nesse momento, um grande relógio comparador é girado para ler zero.

Etapa 2.

Carga de teste Em seguida, com a pressão de calibração no penetrador e o indicador definido para zero, uma segunda carga de teste de 20 libras é adicionada. À medida que o diamante afunda mais, sua profundidade adicionada é traduzida para o mostrador, mas em uma relação inversa. Quanto mais profundo o diamante penetra, mais macios são os testes de metal, portanto, menor o número que deve aparecer na face do mostrador. Inversamente, quando o ponto não pode ir muito fundo, o metal é duro e registra mais alto na face do mostrador.

O Método Rockwell

O método Rockwell mede a profundidade permanente da indentação produzida por uma força/carga em um indentador.

1. Prepare a amostra.

2. Coloque a amostra de teste na bigorna.

3. Uma força de teste preliminar (comumente chamada de pré-carga ou carga menor) é aplicada a uma amostra usando um penetrador de diamante.

4. Esta carga representa a posição zero ou de referência que rompe a superfície para reduzir os efeitos do acabamento superficial. Após a pré-carga, uma carga adicional, chamada de carga principal, é aplicada para atingir a carga total de teste necessária.

5. Esta força é mantida por um período de tempo predeterminado (tempo de permanência:10-15 segundos) para permitir a recuperação elástica.

6. Esta carga principal é então liberada e a posição final é medida em relação à posição derivada da pré-carga, a variação da profundidade de recuo entre o valor da pré-carga e o valor da carga principal. Esta distância é convertida em um número de dureza.

O teste de dureza Brinell

O teste de dureza Brinell é muito semelhante ao sistema Rockwell em que um penetrador é forçado na amostra, no entanto, aqui o medidor medido é o diâmetro do dente feito pela penetração de uma esfera de aço duro de tamanho conhecido, na peça de trabalho superfície. Esferas de aço ferramenta endurecidas são usadas para testar materiais mais macios, enquanto uma esfera penetradora de carboneto é usada para testar metais mais duros.

Devido à dureza superior, fator limitante da esfera Brinell, este teste é utilizado corretamente como teste de metais macios a médios.

Os números da escala Brinell:

A escala vai de 160 para aço recozido até aproximadamente 700 para aço muito duro.

O teste de dureza Brinell é uma forma alternativa de testar a dureza de metais e ligas.

1. Prepare a amostra.
2. Coloque a amostra de teste na bigorna.
3. Mova o penetrador para baixo na posição na superfície da peça.
4. Uma carga menor é aplicada e uma posição de referência zero é estabelecida.
5. A carga principal é aplicada por um período de tempo especificado (10 a 15 segundos) além de zero.
6. A carga principal é liberada, deixando a carga secundária aplicada.
7. Siga o processo para determinar a dureza Brinell de uma amostra de alumínio.
   1. Pressione o penetrador na amostra usando uma força de teste controlada com precisão.
   2. Mantenha a força por um tempo de permanência específico (geralmente de 10 a 15 segundos).
   3. Depois que o tempo de permanência terminar, remova o indentador, deixando um recuo arredondado na amostra.
   4. O tamanho do recuo é determinado opticamente medindo duas diagonais do recuo redondo usando um microscópio portátil ou um integrado ao dispositivo de aplicação de carga.
   5. O número de dureza Brinell é uma função da força de teste dividida pela área de superfície curva do recuo. A indentação é considerada esférica, com raio igual a metade do diâmetro da esfera. A média das duas diagonais é usada na fórmula a seguir para calcular a dureza Brinell.

BHN=F2D(D-D2- d2)

Teste de unidade:

1. Por favor, liste cinco segurança de tratamento térmico.

2. Qual é a primeira coisa importante a saber no tratamento térmico de um aço?

3. Qual é o tempo de imersão para 1 a 2” Thickness Of Metal?

4. Explique o tempo de imersão.

5. Após o término do tempo de imersão, qual é o próximo passo?

6. Para temperar a peça da amostra ela deve ser colocada no forno a que temperatura?

7. Por favor, explique Austenitize e Quench.

8. O que é um Air-cool?

9. Por favor, explique o Método Rockwell.

10. Por favor, explique o Teste de Dureza Brinell.

Informações de atribuição do capítulo

Este capítulo foi derivado das seguintes fontes.

• Tratamento térmico derivado do Tratamento Térmico de Carbono Simples e Aços de Baixa Liga pelo Massachusetts Institute of Technology, CC:BY-NC-SA 4.0.
• Equação do teste de dureza Brinell derivado de Brinell Hardness por CORE-Materials Resource Finder, CC:BY.