Diferença entre metal Macio e Duro

ETAPA 3 Passo 4

Diferença entre metal Macio e Duro

Metal Duro é o nome dado ao material que apresenta elevada dureza, proveniente de uma liga de carboneto metálicos de tungstênio, produzido por metalurgia do pó. O processo é feito por meio da prensagem e sinterização de uma mistura de pós de carboneto e outros materiais de menor ponto de fusão, chamados ligantes (Cobalto, Níquel, Titânio, cromo ou uma combinação deles). Após a prensagem, este material obtém uma dureza elevada, entre 75 e 95 HRA, dependendo do teor de ligante e do tamanho do grão do carboneto. As maiores durezas são conseguidas com baixo teor de ligante e tamanho de grão reduzido. A temperatura de corte do metal duro pode chegar a 1000°C, e as grandes aplicações do metal duro, que é fabricado pelo processo de metalurgia do pó, devem-se ao fato de possuir uma combinação de resistência ao desgaste e resistência à compressão em altos níveis.

Metal Macio é todo o material considerado leve e resistente. Nesta situação, podemos colocar o Ouro, Bronze, Latão, Zinco e o Alumínio, que é o sexto mais dúctil “que consegue se distender ou comprimir sem que haja rompimento”. O Alumínio é muito usado na produção de painéis e em condutividade elétrica. São materiais de fácil ruptura

Definição do termo Dureza e as principais escalas

Dureza é a propriedade característica de um material sólido, que expressa sua resistência a deformações permanentes e está diretamente relacionada com a força de ligação dos átomos.

A maioria dos ensaios de dureza estáticos consiste na impressão de uma pequena marca feita na superfície da peça pela aplicação de pressão, com uma ponta de penetração.

A medida da dureza do material é dada em função das características da marca de impressão e da carga aplicada.

Escala de Mohs

É a definição dada à resistência que um determinado mineral oferece a risco, desta forma, esta escala qualifica a dureza dos minerais.

O diamante tem a sua dureza maior que o vidro, pois consegue facilmente o risca-lo. Esta escala foi criada pelo mineralogista alemão Vilar Mohs em 1812, onde classifica com dez minerais de diferentes durezas existentes na crosta terrestre.

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Entre 1 e 9, a dureza aumenta de modo mais ou menos uniforme, mas de 9 para 10 a uma diferença muito acentuada, pois o diamante é muito mais duro que o coríndon      (rubi e a safira).

Este é um teste simples, mas não é quantitativo. Os padrões são simplesmente números arbitrários.

Os profissionais de materiais e metalurgia normalmente não utilizam a escala de Mohs. Ela é apenas uma indicação qualitativa, quando não se dispõe de aparelhos para os testes convencionais de dureza.

Escala de Dureza Rockwell

As escala de dureza Rockwell foram determinadas em função do tipo de penetrador e do valor da carga maior.

Devido a sua simplicidade na execução, os ensaios constituem no método mais comumente utilizado para medir a dureza de um material, não exigido qualquer habilidade profissional.

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O teste consiste no posicionamento da peça sobre uma mesa, onde o endentador se aproxima da peça, introduzindo uma carga menor (F0), depois é feito a marcação da posição de equilíbrio, zerando-a, depois é adicionada uma força maior, e em seguida é marcada a segunda posição de equilíbrio, com a adição de mais força. Em seguida, é removida a carga maior, onde se tem a recuperação da posição final de leitura e extraído a profundida “e”, desta forma temos a expressão HR=E-e.

Onde:

• e= aumento permanente da profundidade de penetração devido à carga maior F1 medido em unidade de 0,002mm
• E = constante que depende do formato do endentador: 100 para endentador de diamante, 130 para endentador de esfera de aço.
• HR = valor da dureza Rockwell
• F0 – pré-carga em kgf
• F1 = carga em kgf
• F = carga total em kgf

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As vantagens do teste Rockwell incluem a medida direta do valor da dureza e a rapidez do teste, sem destruir ou deformar a peça processado pelo teste, sendo utilizada depois da medida. Encontramos algumas desvantagens deste método, que esta associada à multiplicidade de escalas não relacionadas e os possíveis efeitos da mesa usada para suporte do corpo de prova.

Método de Ensaio Rockwell Superficial

É uma maneira de obter diretamente a dureza da superfície, através da diferença entre a profundidade de penetração resultante da aplicação de uma pequena carga, seguida por outra de maior intensidade.

Para estes ensaios, é aplicada uma pré-carga de 3 kgf e as cargas principais são de 15, 30 ou 45 kgf. Estas escalas são identificadas por um 15,30 ou 45 (dependendo da carga), seguido por N, T, W, X ou Y, de acordo com o penetrador.

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Quando especificar Rockwell e Rockwell Superficial, o índice de dureza e o símbolo da escala devem ser indicados.

Dureza Brinell

Este método de ensaio é utilizado principalmente nos materiais metálicos. Este método foi criado pelo engenheiro sueco Johan August Brinell em 1900, foi i primeiro ensaio de dureza normatizado e amplamente utilizado na engenharia e metalurgia.

[pic 6]

Comparada a outros métodos, a esfera do teste Brinell provoca a endentação mais profunda e mais larga, com isto à dureza medida no teste abrange uma porção maior de material, resultando numa média de medição mais precisa, tendo em contata possíveis estruturas policristalinas e heterogeneidades do material.

[pic 7]

A dureza de Brinell é representada pelas letras HD, que vem do inglês Hardness Brinell, e esta relacionada à carga aplicada (f) e a área da calota esférica impressa no material ensaiado (AC).

Sendo:

F: carga aplicada em kg

D: diâmetro da esfera em mm

D: diâmetro da impressão

Este método é o melhor para a medição da dureza de um material, especialmente para materiais com estruturas heterogêneas. As exigências de espessura máxima do corpo-de-prova e de espaçamento mínimo da impressão, são as mesmas que para os ensaios de Rockwell, além do mais, exige-se uma impressão bem definida, isto obriga a se ter uma superfície lisa e plana, onde é feita a impressão.

Escala de knoop

O método de Knoop foi desenvolvido pelo físico e engenheiro americano Frederick Knoop, e é utilizado para a medição de dureza sobre áreas muito pequenas, micro dureza, na qual um penetrador de diamante, com formato piramidal, é pressionado contra uma superfície devidamente polida.

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