Eliton Suldrio da Silva SousaHelton da Paixo SilvaJoaquim Eliano Dutra Bezerra

Ensaios de dureza e microdureza do vergalhoGG50

Teresina PI, Brasil29 de Abril de 2015

Eliton Suldrio da Silva SousaHelton da Paixo SilvaJoaquim Eliano Dutra Bezerra

Ensaios de dureza e microdureza do vergalhoGG50Trabalho apresentado para obtenao de notana disciplina Comportamento Mecnico dosMateriais.

Orientador:

Clesio Cruz Melo

Departamento de Engenharia MecnicaCentro TecnolgicoUniversidade Federal do Piau

Teresina PI, Brasil29 de Abril de 2015

ResumoA dureza a propriedade que os materiais tem de resistir a uma deformao plsticalocalizada e diversos mtodos foram criados para poder mensurar essa caracterstica, o primeiro mtodo foi criado por Mohs, em seguida foram criados outros, por exemplo: Brinell,Vickers, Rockewll. Esses ensaios foram realizado, juntamente com a microdureza Vickers,a m de determinar a dureza do vergalho GG50, avaliando, tambm, satisfatoriamentea correlao entre os valores obtidos nos ensaios.

Sumrio1 Introduo

p. 4

1.1

Dureza Brinell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p. 4

1.2

Dureza Rockwell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p. 4

1.3

Dureza Vickers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p. 5

1.4

Microdureza Vickers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p. 5

2 Objetivos

p. 6

3 Materiais e mtodos

p. 7

4 Procedimento

p. 8

4.1

Dureza Brinell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p. 8

4.2

Dureza Vickers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p. 9

4.3

Dureza Rockwell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p. 10

4.4

Microdureza Vickers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p. 11

5 Resultados

p. 12

6 Concluso

p. 13

7 Referncias

p. 14

4

1

Introduo

Desde o sculo XVII, o homem vem tentando mensurar a dureza dos materiais, sendodureza: uma medida da resistncia de um material a uma deformao plstica localizada(por exemplo, uma pequena impresso ou um risco), e esse estudo comeou quando ohomem quis avaliar os minerais, principalmente as pedras preciosas. O primeiro mtodopadronizado foi o de Mohs, desenvolvido em 1822, porm a escala de Mohs variava de 1a 10 e isso a tornava muito imprecisa. Pra isso foram desenvolvidos outros mtodos deestudo da dureza (CALLISTER, 2012).

1.1

Dureza Brinell

Em 1900,J.A. Brinell, criou o mtodo Brinell que passou a ser amplamente utilizado.Esse mtodo consiste em comprimir uma esfera de ao temperado contra o material aser estudado e a partir da profundidade avaliar o quo duro esse material atravs dafrmula.

HB =

F,Ac

Onde Ac rea da calota impressa pela esfera, que dada por Ac = Dp, onde D o dimetro e p a profundidade, como o valor da profundidade muito difcil de seranalisada usamos a seguinte equao (TELECURSO, 1995).

HB =

1.2

2FD(D

(D2 d2 ))

Dureza Rockwell

No sculo XX houve muitos progressos no campo da determinao da dureza. Em1922, Rockwell desenvolveu um mtodo que utilizava o sistema de pr-carga, para garantiro contato rme do penetrador com o material a ser analisado. A dureza mostradadiretamente na tela do durmetro, e os penetradores podem ser esfricos de ao ou cnicosde diamante com 120 de conicidade (TELECURSO, 1995).

1.3

Dureza Vickers

1.3

5

Dureza Vickers

Em 1925, Smith e Sandland desenvolveram um mtodo de ensaio de dureza que couconhecido como dureza Vickers, que recebeu esse nome, devido a empresa que fabricavaas mquinas mais difundidas para realizar esse mtodo. O penetrador utilizado umapirmide de base quadrada e ngulo entre faces de 136 e o valor da dureza dado pelafrmula.

HV =

1.4

1,8544Fd2

,onde d a mdia das diagonais da pirmide(TELECURSO, 1995).

Microdureza Vickers

Para o ensaio de microdureza Vickers usa-se uma pirmide, tambm com 136 entreas faces, porm a carga aplicada muito menor, de 0 a 1000g e o valor da dureza dadodireto na mquina, microdurmetro HV 1000b(CALLISTER, 2012).

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2

Objetivos

Esse trabalho visa, avaliar a dureza do material constituinte do vergalho GG50, utilizando diferentes ensaios de dureza e comparando esses valores com a tabela de conversode durezas.

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3

Materiais e mtodos

Materiais usados no ensaios de dureza.1. Pedaos de corpo de prova do tipo vergalho GG50;2. Durmetro universal;3. Microdurmetro HV 1000b;4. Lixas d'gua de:80, 120, 400, 600 e 1500;

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4

Procedimento

Para a realizao destes ensaios, primeiramente foi pego um vergalho GG50, e emseguida, foram cortados 4 pedaos cilndricos pequenos, como pode ser visto na Figura 1.Aps o corte, foi feito o lixamento para melhorar a qualidade das superfcies.

Figura 1: Corpos de prova

4.1

Dureza Brinell

Para o ensaio de dureza Brinell foi utilizado o endentador esfrico de 2,5mm e umacarga de 1839N. O corpo de prova foi posicionado no local apropriado, ento a carga foiaplicada por 15 segundos, levou-se o corpo de prova para o microscpio (Figura 2), ondepode-se olhar a impresso feita na pea pelo endentador e tirar a medida.

4.2

Dureza Vickers

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Figura 2: Corpo de prova no microscopio, dureza: Brinell.

4.2

Dureza Vickers

Para o ensaio de dureza Vickers foi utilizado o endentador piramidal com 136 entreas faces e com carga de 980N. O corpo de prova foi posicionado e a carga foi aplicada por15 segundos, e ento o mesmo foi levado para o microscpio (Figura 3) para ser tirado otamanho das diagonais.Figura 3: Corpo de prova no microscopio, dureza: Vickers.

4.3

Dureza Rockwell

4.3

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Dureza Rockwell

Para o ensaio de dureza Rockwell foi utilizado o endentador Cnico e uma carga de1471N e a escala C. O corpo de prova foi posicionado, porm para esse teste o corpo deprova no precisou ser analisado no microscpio (Figura 4) pois o valor mostrado natela do durmetro (Figura 5).Figura 4: Corpo de prova no microscopio, dureza: Rockwell.

Figura 5: Valor da dureza Rockwell (escala C), mostrada diretamente no durmetro.

4.4

Microdureza Vickers

4.4

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Microdureza Vickers

Para o ensaio de microdureza Vickers foi utilizado, tambm, igual ao ensaio de durezaVickers, um endentador piramidal com 136 entre as faces, porm a carga foi de apenas1000g, e o resultado do ensaio tambm dado na tela do microdurmetro, semelhante aoensaio Rockwell.Figura 6: Corpo de prova no microscopio, microdureza Vickers.

Figura 7: Valor da microdureza Vickers, mostrada diretamente no microdurmetro.

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Resultados

Os resultados dos valores de dureza encontrados em cada ensaio, podem ser visualizados na tabela abaixo.Tabela 1: Resultados obtidos nos ensaios.Nome do ensaioBrinellRockwellVickersMicrodureza Vickers

Valor obtido1858,5180174,4

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6

Concluso

Comparando as dados obtidos da tabela de converso de durezas. e utilizando combase o valor da dureza Brinell, escolido pelo grupo arbitrariamente. Pode-se observar, natabela 2, que os valores obtidos esto bem prximos dos valores tabelados, assegurandoque os ensaios de dureza foram compatveis entre s, para um mesmo material.Tabela 2: Comparao dos resultados.Nome do ensaioBrinellRockwellVickersMicrodureza Vickers

Valor obtido1858,5180174,4

Valor tabelado18710196- - (1)

Nota 1: Valor indisponvel na tabela.

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7

Referncias

Callister, J.; William, D. Cincia e Engenharia de Materiais - Uma introduo, 2ed, 2012.

METALRGICA VERA. Tabela de converso de durezas, Disponvel em:. 7 de maio de 2015.

Terecurso 2000, Apostila. Mecnica, Ensaios. Editora Globo. 1995