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Engenharia de Produção ·
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1 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE ESTRUTURAS ENSAIO DE DUREZA DUREZA BRINELL Dureza pode ser entendida genericamente como a resistência oferecida por um material à penetração corte ou risco Dentre as muitas formas de se medir a dureza de um material o método Brinell produz uma deformação permanente no corpo de prova através de um penetrador tipo esférico Outros métodos utilizam diferente tipos de penetradores e materiais Deste modo no ensaio de dureza convencional um corpo de teste duro é introduzido verticalmente na superfície do corpo de prova Figura 1 Ensaio da dureza Brinell Um estado triaxial de tensões é desenvolvido no corpo de prova debaixo da impressão do corpo de teste Portanto impressões permanentes podem ser obtidas mesmo em materiais muito duros ou frágeis sem ocorrer a fratura Isso diferencia o ensaio de dureza do ensaio de tração em que apenas estado uniaxial de tensões é produzido no corpo de prova e onde deformações plásticas após escoamento não são possíveis em materiais duros Uma vantagem do ensaio de dureza é que as propriedades mecânicas do material podem ser obtidas sem destruir o corpo de prova diferente do ensaio de tração ocorre uma pequena saliência produzida pelo corpo de teste A desvantagem do ensaio de dureza é que só é possível determinar uma característica da dureza dependendo do procedimento e não a dureza propriamente 2 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE ESTRUTURAS ENSAIO DE DUREZA dita Portanto o processo de teste deve ser sempre indicado juntamente com o valor de dureza Para os ensaios que determinam a dureza Brinell dos materiais um corpo de teste esférico de aço endurecido é utilizado A sigla HBS é adicionada ao valor da dureza para indicar que o corpo de teste é de aço endurecido Para esfera de carboneto utiliza se a sigla HBW No ensaio de dureza Brinell a esfera de diâmetro 𝐷 é pressionada verticalmente na peça que está sendo ensaiada com uma carga de ensaio 𝐹 que sofre acréscimo gradual e é mantida por um intervalo de tempo Esse processo produz uma saliência em formato de uma calota esférica com diâmetro 𝑑 que é medido após a retirada da carga Figura 2 Calota esférica do ensaio OBS O corpo de prova não deve ser removido durante o ensaio 1 EQUAÇÕES DA DUREZA BRINELL A dureza Brinell é calculada a partir da carga 𝐹 e a saliência de área 𝐴 da calota esférica 𝐻𝐵 0102 𝐹 𝐴 Onde 𝐻𝐵 é o valor da dureza Brinell 𝐹 é a carga de teste em Newton N 3 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE ESTRUTURAS ENSAIO DE DUREZA 𝐴 é a área da saliência em mm2 O fator 0102 é utilizado em decorrência da conversão de unidades Usando um corpo de teste esférico com diâmetro 𝐷 e uma saliência de calota esférica de 𝐻𝐵 20102 𝐹 𝜋 𝐷 𝐷 𝐷2 𝑑2 Onde 𝐻𝐵 é o valor da dureza Brinell 𝐹 é a carga de teste em Newton N 𝐷 é o diâmetro da esfera em mm 𝑑 é o diâmetro médio da saliência em mm Se a saliência não for perfeitamente esférica podese obter o diâmetro médio de duas medidas defasadas de 90 𝑑 𝑑1 𝑑2 2 Para os ensaios alguns requisitos devem ser respeitados Temperaturas da sala e do corpo de prova 18 a 28 C Diâmetro do corpo de teste esférico a norma prevê diâmetros de 10 5 25 e 1mm O equipamento em questão utiliza esfera de 10mm A carga de teste deve atuar no corpo de prova entre 10 a 15 segundos no mínimo Fator de Carga Para obter um resultado confiável o diâmetro da saliência 𝑑 deve estar entre 02 e 07 do diâmetro do corpo de teste esférico 𝐷 Com o objetivo de observar isso em diferentes materiais duros diferentes pressões de superfície são recomendadas ou seja força e o quadrado do diâmetro do corpo de teste devem respeitar uma razão Essa razão é conhecida como fator de carga 𝑥 𝑥 0102 𝐹 𝐷2 4 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE ESTRUTURAS ENSAIO DE DUREZA 2 TABELAS DE FATOR DE CARGA A tabela a seguir lista os fatores de carga para diversos materiais Fator de Carga x 30 10 5 25 125 05 Fator de Dureza HB 67 a 400 22 a 315 11 a 158 6 a 78 3 a 39 1 a 15 Material Material Ferroso Aço Bronze Níquel Cobre Alumínio Magnésio Zinco Metal Babbitt Chumbo Estanho Metal Macio em Altas Temperaturas Teste de Carga Para corpo de teste esférico com diâmetro de 10mm as cargas nos ensaios são dadas pela tabela abaixo Fator de Carga x 30 10 5 25 125 05 Carga do Teste F em N 29420 9800 4900 2450 1225 490 3 CÓDIGO DE UM MATERIAL BASEADO EM SUA DUREZA BRINELL Tempo de atuação da carga desprezível p 10 a 15s Força no Ensaio desprezível p 29420N Diâmetro da esfera desprezível p 10mm Ensaio com esfera de aço endurecido Dureza Brinell
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1 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE ESTRUTURAS ENSAIO DE DUREZA DUREZA BRINELL Dureza pode ser entendida genericamente como a resistência oferecida por um material à penetração corte ou risco Dentre as muitas formas de se medir a dureza de um material o método Brinell produz uma deformação permanente no corpo de prova através de um penetrador tipo esférico Outros métodos utilizam diferente tipos de penetradores e materiais Deste modo no ensaio de dureza convencional um corpo de teste duro é introduzido verticalmente na superfície do corpo de prova Figura 1 Ensaio da dureza Brinell Um estado triaxial de tensões é desenvolvido no corpo de prova debaixo da impressão do corpo de teste Portanto impressões permanentes podem ser obtidas mesmo em materiais muito duros ou frágeis sem ocorrer a fratura Isso diferencia o ensaio de dureza do ensaio de tração em que apenas estado uniaxial de tensões é produzido no corpo de prova e onde deformações plásticas após escoamento não são possíveis em materiais duros Uma vantagem do ensaio de dureza é que as propriedades mecânicas do material podem ser obtidas sem destruir o corpo de prova diferente do ensaio de tração ocorre uma pequena saliência produzida pelo corpo de teste A desvantagem do ensaio de dureza é que só é possível determinar uma característica da dureza dependendo do procedimento e não a dureza propriamente 2 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE ESTRUTURAS ENSAIO DE DUREZA dita Portanto o processo de teste deve ser sempre indicado juntamente com o valor de dureza Para os ensaios que determinam a dureza Brinell dos materiais um corpo de teste esférico de aço endurecido é utilizado A sigla HBS é adicionada ao valor da dureza para indicar que o corpo de teste é de aço endurecido Para esfera de carboneto utiliza se a sigla HBW No ensaio de dureza Brinell a esfera de diâmetro 𝐷 é pressionada verticalmente na peça que está sendo ensaiada com uma carga de ensaio 𝐹 que sofre acréscimo gradual e é mantida por um intervalo de tempo Esse processo produz uma saliência em formato de uma calota esférica com diâmetro 𝑑 que é medido após a retirada da carga Figura 2 Calota esférica do ensaio OBS O corpo de prova não deve ser removido durante o ensaio 1 EQUAÇÕES DA DUREZA BRINELL A dureza Brinell é calculada a partir da carga 𝐹 e a saliência de área 𝐴 da calota esférica 𝐻𝐵 0102 𝐹 𝐴 Onde 𝐻𝐵 é o valor da dureza Brinell 𝐹 é a carga de teste em Newton N 3 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE ESTRUTURAS ENSAIO DE DUREZA 𝐴 é a área da saliência em mm2 O fator 0102 é utilizado em decorrência da conversão de unidades Usando um corpo de teste esférico com diâmetro 𝐷 e uma saliência de calota esférica de 𝐻𝐵 20102 𝐹 𝜋 𝐷 𝐷 𝐷2 𝑑2 Onde 𝐻𝐵 é o valor da dureza Brinell 𝐹 é a carga de teste em Newton N 𝐷 é o diâmetro da esfera em mm 𝑑 é o diâmetro médio da saliência em mm Se a saliência não for perfeitamente esférica podese obter o diâmetro médio de duas medidas defasadas de 90 𝑑 𝑑1 𝑑2 2 Para os ensaios alguns requisitos devem ser respeitados Temperaturas da sala e do corpo de prova 18 a 28 C Diâmetro do corpo de teste esférico a norma prevê diâmetros de 10 5 25 e 1mm O equipamento em questão utiliza esfera de 10mm A carga de teste deve atuar no corpo de prova entre 10 a 15 segundos no mínimo Fator de Carga Para obter um resultado confiável o diâmetro da saliência 𝑑 deve estar entre 02 e 07 do diâmetro do corpo de teste esférico 𝐷 Com o objetivo de observar isso em diferentes materiais duros diferentes pressões de superfície são recomendadas ou seja força e o quadrado do diâmetro do corpo de teste devem respeitar uma razão Essa razão é conhecida como fator de carga 𝑥 𝑥 0102 𝐹 𝐷2 4 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP 40260215 Fone 71 32723504 Email contatoalgeteccombr Site wwwalgeteccombr LABORATÓRIO DE ESTRUTURAS ENSAIO DE DUREZA 2 TABELAS DE FATOR DE CARGA A tabela a seguir lista os fatores de carga para diversos materiais Fator de Carga x 30 10 5 25 125 05 Fator de Dureza HB 67 a 400 22 a 315 11 a 158 6 a 78 3 a 39 1 a 15 Material Material Ferroso Aço Bronze Níquel Cobre Alumínio Magnésio Zinco Metal Babbitt Chumbo Estanho Metal Macio em Altas Temperaturas Teste de Carga Para corpo de teste esférico com diâmetro de 10mm as cargas nos ensaios são dadas pela tabela abaixo Fator de Carga x 30 10 5 25 125 05 Carga do Teste F em N 29420 9800 4900 2450 1225 490 3 CÓDIGO DE UM MATERIAL BASEADO EM SUA DUREZA BRINELL Tempo de atuação da carga desprezível p 10 a 15s Força no Ensaio desprezível p 29420N Diâmetro da esfera desprezível p 10mm Ensaio com esfera de aço endurecido Dureza Brinell