DUREZA ROCKWELL Proposto em 1922 leva o nome do seu criador, é o processo mais utilizado no mundo, devido à rapidez, à facilidade de execução, isenção. - ppt carregar
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1 DUREZA ROCKWELL Proposto em 1922 leva o nome do seu criador, é o processo mais utilizado no mundo, devido à rapidez, à facilidade de execução, isenção de erros humanos, facilidade em detectar pequenas diferenças de durezas e pequeno tamanho da impressão. Este método apresenta algumas vantagens em relação ao ensaio Brinell, pois permite avaliar a dureza de metais diversos, desde os mais moles até os mais duros. EM QUE CONSISTE O ENSAIO ROCKWELL: Neste método, a carga do ensaio é aplicada em etapas, ou seja, primeiro se aplica uma pré-carga, para garantir um contato firme entre o penetrador e o material ensaiado, e depois aplica-se a carga do ensaio propriamente dita. A leitura do grau de dureza é feita diretamente num mostrador acoplado à máquina de ensaio, de acordo com uma escala predeterminada, adequada à faixa de dureza do material, Figura 1.
2 Figura 1 – Mostrador das escalas de dureza Rockwell acoplado ao durômetro.
PENETRADORES: Os penetradores utilizados no ensaio de dureza Rockwell são do tipo esférico (esfera de aço temperado) ou cônico (cone de diamante com 120º de conicidade), Figura 2.
3 Figura 2 – Penetradores utilizados no ensaio de dureza Rockell
Quando se utiliza o penetrador cônico de diamante, deve-se fazer a leitura do resultado na escala externa do mostrador, de cor preta. Ao se usar o penetrador esférico, faz-se a leitura do resultado na escala vermelha (escala interna). Nos equipamentos com mostrador digital, uma vez fixada a escala a ser usada, o valor é dado diretamente na escala determinada. A Figura 3 descreve o processo do ensaio de dureza Rockell.
4 Figura 3 – Descrição do processo de dureza Rockwell
5 EQUIPAMENTO PARA ENSAIO DE DUREZA ROCKWELL
Pode-se realizar o ensaio de dureza Rockwell em dois tipos de máquinas: A máquina padrão mede a dureza Rockwell normal e é indicada para avaliação de dureza em geral. Utiliza-se uma pré-carga de 10 kgf e a carga maior pode ser de 60, 100 ou 150 kgf. A máquina mais precisa mede a dureza Rockwell superficial, e é indicada para avaliação de dureza em folhas finas ou lâminas, ou camadas superficiais de materiais. Pré-carga de 3 kgf e a carga maior pode ser de 15, 30 ou 45 kgf. ESCALA DE DUREZA ROCKELL Foram determinadas em função do tipo de penetrador e do valor da carga maior; Não têm relação entre si, por isso, não faz sentido comparar a dureza de materiais submetidos a ensaio de dureza Rockwell utilizando escalas diferentes. Ou seja, um material ensaiado numa escala só pode ser comparado a outro material ensaiado na mesma escala. A Figura 4 mostra um durômetro para ensaio de dureza Rockwell e a Figura 5 algumas escalas utilizadas neste ensaio.
6 Figura 4 – Durômetro para o ensaio de dureza Rockwell
7 Figura 5 – Escalas de dureza Rockwell mais utilizadas.
UTILIZANDO AS ESCALAS DE DUREZA ROCKWELL Ensaio de dureza Rockwell C: dureza Rockwell normal → Máquina utilizada é a padrão; penetrador → cone de diamante de 120° ; carga maior do ensaio → 150 kgf; leitura do resultado → escala preta do relógio.
8 Penetrador de diamante:
REPRESENTAÇÃO DA DUREZA ROCKWELL 64 HRC: dureza Rockwell de 64 na escala C 50HR15N: dureza Rockwell superficial de 50 na escala 15 N O número obtido no ensaio Rockwell corresponde a um valor adimensional, que somente possui significado quando comparado com outros valores da mesma escala. PROFUNDIDADE DE PENETRAÇÃO A profundidade que o penetrador vai atingir durante o ensaio é importante para definir a espessura mínima do corpo de prova. De modo geral, a espessura mínima do corpo de prova deve ser 17 vezes a profundidade atingida pelo penetrador. É possível obter a medida aproximada da profundidade (P), a partir do valor de dureza indicado na escala da máquina de ensaio, utilizando as fórmulas a seguir: Penetrador de diamante: HR normal: P = 0,002 x (100 - HR) HR superficial: P = 0,001 x (100 - HR) Penetrador esférico: HR normal: P = 0,002 x (130 - HR) HR superficial: P = 0,001 x (100 - HR)
9 EXEMPLO Qual deve ser a espessura mínima de uma chapa que será submetida ao ensaio de dureza Rockwell para um material com dureza esperada de 80HRB? Escala B → Penetrador esférico Fórmula: P = 0,002 x (130 - HR) = 0,002 x (130 – 80)  0,1 mm Espessura mínima = 17 x P = 17 x 0,1 = 1,7 mm
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