Consiste na impresso de uma pequena marca feita na superfcie da pea pela aplicao de presso com um ponta de penetrao; A dureza pode ser caracterizada a resistncia a deformao permanente (Chiaverini) A medida da dureza do material ou da dureza superficial dada como funo das caractersticas da marca de impresso e da carga aplicada em cada tipo de ensaio de dureza realizado;

Esse ensaio amplamente utilizado na indstria de componentes mecnicos, tratamentos superficiais, vidros e laminados devido vantagem de fornecer dados quantitativos das caractersticas de resistncia deformao permanente de peas produzidas; utilizado como um ensaio para o controle das especificaes da entrada de matria prima e durante as etapas de fabricao de componentes;

Os mtodos de dureza mais aplicados em engenharias, utilizam penetradores padronizados e que so pressionados na superfcie do material sob condies especificas de pr carga e carga; A rea da marca superficial ou a profundidade so medidas e correlacionadas com um valor numrico representam a dureza do material; a dureza de um material depende diretamente das foras de ligaes entre os tomos, ons ou molculas , assim como resistncia mecnica ;

Uma das dureza por risco mais utilizada a dureza Mohs; Maior aplicao de uso no campo da mineralogia; Consiste em dez minrios padres ordenados numa seqncia relacionados de riscar ou serem riscados.

Dureza n1 2 3 4 5 6 7 8

Mineral de ReferenciaTalco Gipsita Calcita Fluorita Apatita Feldspato (ortsio) Quartzo Topzio

910

Safira ou CorindoDiamante

Outra dureza caracterizada como dureza de risco; Consiste na aplicao de uma fora de 3 gf, por um diamante padronizado, com formato igual a um canto de cubo com ngulo de contato de 35, sobre uma superfcie previamente preparada por polimento e ataque qumico; Por meio de um microscpio mede se a largura do disco [m] e o valor numrico da dureza Bierbaum (k) ser:

K=10/

um ensaio dinmico, cuja a impresso na superfcie do material causada pela queda livre de um mbolo com uma ponta padronizada de dimante; O valor de dureza proporcional a energia de deformao consumida para formar a marca no corpo de prova e representada pela altura do rebote do mbolo ;

Desta forma, materiais dcteis iro consumir mais energia na deformao do corpo de prova e o mbolo alcana uma altura menor no retorno, indicando uma dureza mais baixa. Desses mtodos destaca se a dureza Shore; A dureza Shore utiliza uma barra de ao de peso 2,5 N ( 0,250 Kgf), com uma ponta arredondada de diamante colocada dentro de um tubo de vidro com um escala graduada de 0 a 140, tal barra liberada de um altura padro (256 mm), e a altura de rebote aps o choque considerada adureza Shore.

Dureza Brinell (HB) Dureza Rockwell (HR) Dureza Vickers (HV) Dureza Knoop (HK)

Em 1900, J. A. Brinell divulgou este ensaio, que passou a ser largamente aceito e padronizado, devido relao existente entre os valores obtidos no ensaio e os resultados de resistncia trao. Consiste em comprimir uma esfera de ao temperado ou carboneto de tungstnio na superfcie do material ensaiado gerando uma calota esfrica

A dureza Brinell (HB) a relao entre a carga aplicada (F) e a rea da calota esfrica impressa no material ensaiado; Devido dificuldade tcnica de medio da profundidade (p), que um valor muito pequeno, utiliza-se uma relao matemtica entre a profundidade (p) e o dimetro da calota (d) para chegar frmula matemtica que permite o clculo da dureza HB, representada a seguir:

Utilizasse as notaes HBs, no caso de utilizar esfera de ao; HBw, no caso de carboneto de tungstnio, a escolha depende da faixa de dureza do material a ser submetido ao ensaio; A dureza Brinell pode ser correlacionada com o limite de resistncia a trao de materiais metlicos; Para durezas Brinell maiores que 380, a relao no deve ser aplicada, pois a dureza passa a crescer mais rapidamente do que o limite de resistncia a trao

O ensaio de dureza Brinell no adequado para caracterizar peas que tenham sofrido tratamentos superficiais, pois a penetrao pode ultrapassar a camada com tratamento e gerar erros nos valores obtidos;

O ensaio Brinell usado especialmente para avaliao de dureza de metais no ferrosos, ferro fundido, ao, produtos siderrgicos em geral e de peas no temperadas; feito em equipamento de fcil operao; Por outro lado, o uso deste ensaio limitado pela esfera empregada. Usando-se esferas de ao temperado s possvel medir dureza at 500 HB, pois durezas maiores danificariam a esfera; A recuperao elstica uma fonte de erros, pois o dimetro da impresso no o mesmo quando a esfera est em contato com o metal e depois de aliviada a carga. Isto mais sensvel quanto mais duro for o metal;

O ensaio no deve ser realizado em superfcies cilndricas com raio de curvatura menor que 5 vezes o dimetro da esfera utilizada, porque haveria escoamento lateral do material e a dureza medida seria menor que a real.

Em 1922, Rockwell desenvolveu um mtodo de ensaio de dureza que utilizava um sistema de pr-carga. Este mtodo apresenta algumas vantagens em relao ao ensaio Brinell, pois permite avaliar a dureza de metais diversos, desde os mais moles at os mais duros; O ensaio utiliza da profundidade da impresso causada por um penetrador sob a ao de uma carga como indicador da medida de dureza, e no h relao com a rea da impresso ; A dureza Rockwell pode ser classificada como comum ou superficial, dependendo do penetrador, pr carga e carga utilizada;

O penetrador tanto pode ser um diamante esferocnico com ngulo de 120e ponta ligeiramente arredondada (r= 0,2mm), como uma esfera de ao endurecido, geralmente com o dimetro de 1,59 mm, existindo tambm nos dimetros de 3,17 mm, 6,35 mm e 12,70 mm; Na dureza Rockwell utiliza se uma pr carga de 3 Kgf ou 10 Kgf, e uma carga de 10 150 Kgf; A aplicao da pr carga necessria para eliminar a ao de eventuais defeitos superficiais e ajudar na fixao do corpo de prova no suporte, alm de causar pequena deformao permanente eliminado erros causados pela deformao plstica;

O penetrador e o suporte devem estar limpos e bem assentados; A superfcie a ser testada deve estar limpa e seca, plana e perpendicular ao penetrador; No deve ocorrer impacto na aplicao das cargas; Deve se aplicar o ensaio em materiais desconhecidos partindo de escalas mais altas para evitar danos no penetrador, seguindo posteriormente escalas mais baixas; O tempo de aplicao da pr carga dever ser menor que 3 segundos, sendo recomendados perodos de 1 a 8 segundos para a aplicao da carga total; O espaamento entre impresses deve ser no mnimo 3 vezes o dimetro da penetrao e 2,5 vezes o dimetro para a distncia da borda do corpo de prova.

A dureza Vickers se baseia na resistncia que o material oferece penetrao de uma pirmide de diamante de base quadrada e ngulo entre faces de 136, sob uma determinada carga, este ngulo foi escolhido em funo da sua proximidade com o ensaio de dureza Brinell. O valor de dureza Vickers (HV) o quociente da carga aplicada (F) pela rea de impresso (A) deixada no corpo ensaiado. Essa relao, expressa em linguagem matem tica a seguinte: HV = F/A

A forma da impresso um losango retangular, cujas diagonais devem ser medidas por um microscpio acoplado mquina de teste; a mdia dessas duas medidas utilizadas para a determinao da dureza Vickers dada pela seguinte expresso:

Uma impresso perfeita, no ensaio Vickers, deve apresentar os lados retos. Entretanto, podem ocorrer defeitos de impresso, devidos ao afundamento ou aderncia do metal em volta das faces do penetrador.

O ensaio Vickers fornece uma escala contnua de dureza, medindo todas as gamas de valores de dureza numa nica escala; As impresses so extremamente pequenas e, na maioria dos casos, no inutilizam as peas, mesmo as acabadas; O penetrador, por ser de diamante, praticamente indeformvel; Este ensaio aplica-se a materiais de qualquer espessura, e pode tambm ser usado para medir durezas superficiais; indicado no levantamento de curvas de profundidade de tmpera e de cementao;

Por outro lado, devem-se tomar cuidados especiais para evitar erros de medida ou de aplicao de carga, que alteram muito os valores reais de dureza; A preparao do corpo de prova para microdureza deve ser feita, obrigatoriamente, por metalgrafia, utilizando-se, de preferncia, o polimento eletroltico, para evitar o encruamento superficial; Quando se usam cargas menores do que 300 gf, pode haver recuperao elstica, dificultando a medida das diagonais;

Utiliza se penetradores de diamantes e cargas menores do que 1 Kgf; O penetrador de diamante possui a forma de uma pirmide alongada, que provoca uma impresso no local one a diagonal maior e a diagonal memor apresentam uma relao 7:1; A profundidade da impresso cerca de 1/30 da diagonal maior; A microdureza knoop calculada por :

P = Carga Aplicada ( gf); Sp = rea projetada da impresso (mm); l = comprimento da diagonal maior (m); C = Constante do Penetrador para relacionar Sp com l.

Ao indicar a dureza, o valor calculado deve ser multiplicado por 10, para compatibiliz lo com a grandeza das demais durezas; A rea da impresso obtida no ensaio Knoop cerca de 15% d rea correspondente a da vickrs; O ensaio Knoop permite a determinao da dureza de materiais frgeis; Esses ensaios requerem uma preparao cuidadosa do corpo de prova, e so recomendveis polimento eletroltico da superfcie de anlise e o embutimento da amostra em baquelite.