Exercicio de direito
Por: leomorgan • 1/12/2016 • Trabalho acadêmico • 2.114 Palavras (9 Páginas) • 195 Visualizações
DUREZA DE BRINELL
Leonardo Morgan
Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá, DMT
Turma: 322 – leomorgan_@hotmail.com
Resumo: Neste relatório será descrito o processo e análise de um ensaio de dureza por penetração denominada Brinell, nome dado devido ao seu criador J.A. Brinell. O experimento foi realizado de acordo com as especificações propostas pelo seu criador, foi utilizada uma máquina de penetração e corpos de prova feito em materiais metálicos, como aços 1060, 1045, 1020, aços 1045 e 1020 recozidos, Al 2024 (Cu), Al 7050 (Zn), comercial, entre outros.
Palavras-chave: Ensaio mecânico, Ensaio de dureza por penetração, Dureza Brinell
1. INTRODUÇÃO
Dureza é uma propriedade física dos materiais e pode ser estendida em diferentes definições, de acordo com cada área com a qual se estuda, para Engenheiros Mecânicos, a definição de dureza pode ser dada como: “a resistência à penetração de um material duro em outro” ¹.
Devido a vasta definição sobre dureza, foram criados três tipos de ensaios para fazer sua medição, o ensaio por penetração, ensaio por choque e ensaio por risco.
O ensaio por risco não é muito utilizado para metais, sendo mais comum quando se testam minerais e outros tipos de materiais. Seu ensaio consiste em riscar um material mais duro em outro, para assim medir sua dureza.
“O ensaio por choque é um “ensaio dinâmico no qual um penetrador piramidal bate na superfície do corpo de provas” ², esse “choque” testa a dureza do determinado material, no qual geralmente utiliza-se um metal.
Os ensaios mais utilizados e citados são os ensaios por penetração, na qual destacam-se três: o ensaio de Brinell, de Vickers e de Rockwell. Esses ensaios consistem em penetrar um determinado material metálico de dureza desconhecida com um material duro, de dureza conhecida e relativamente alta, para analisar a deformação que foi gerada no material, e assim, determinar a dureza do mesmo através de cálculos e medidas.
O método de Brinell, simbolizado pelas letras HB (“Hardness Brinell”), será estudado a seguir, sendo este proposto em 1900 por Johan August Brinell, no qual foi o primeiro ensaio de dureza normatiza e é o mais utilizado na Engenharia.
- OBJETIVO
O objetivo deste trabalho consiste no estudo e determinação da dureza de determinados materiais metálicos a partir dos métodos de dureza por penetração, mais especificamente o ensaio proposto por Brinell, e a partir dos resultados, analisar tal propriedade mecânica dos materiais com a finalidade de avaliar a empregabilidade dos mesmo nos variados setores da indústria.
- MATERIAIS E MÉTODOS
Os materiais utilizados no experimento foram: uma máquina de medição de dureza que faz três tipos de medição, Brinell, Vickers e Rockwell, além de 12 corpos de prova de diferentes materiais metálicos, sendo eles: aço 1060, aço 1045 e aço 1020; aço 1045 e aço 1020 recozidos; Al 2024 (Cu), Al 7050 (Zn) e Al comercial; AlSi 356 e latão.
A máquina utilizada tem controle sobre a carga aplicada, e do tempo em que se aplica a carga, além de um visor em sua parte superior. Na parte inferior, há uma lente de aumento, que transmite a imagem da calota esférica gerada pela carga aplicada no visor, onde há também uma régua, na qual se mede os diâmetros da mesma. A seguir será mostrada uma foto do equipamento utilizado:
[pic 2]
(“Figura 1 – Foto do equipamento utilizado no experimento” ³)
O método Brinell consiste em perfurar um corpo de prova com uma esfera de aço temperada, formando nesse c.d.p. uma calota esférica, na qual se mede o diâmetro vertical da esfera, calota esférica d como sendo a média aritmética de d1 e d2, ou seja:
[pic 3] (1)
A esfera de aço pode conter qualquer diâmetro D, porém alguns são mais recomendados e utilizados em determinados tipos de materiais que outros. Os diâmetros recomendados são: 10 mm, 5 mm, 2.5 mm, e 1 mm. Nesse experimento adotou-se um diâmetro de 2.5 mm, devido a propriedade dos materiais usados.
Além do diâmetro D também são sugeridos tempos de aplicação t de cargas para cada tipo de material, sendo que esse o tempo varia de 10 a 60 segundos, onde aplica-se 10 segundos para materiais mais duros e 60 segundos para materiais mais moles. O tempo padrão utilizado são 30 segundos, porém, neste experimento, foi utilizado um tempo de 15 segundos.
A medida de dureza HB é dada como a carga aplicada Q dividida pela área de contato, ou seja, a área superficial [pic 4], a dureza é dada em N/mm².
[pic 5] (2)
A Figura 2 mostra um esquema do ensaio de Brinell:
[pic 6]
(“Figura 2 – Ensaio de Brinell” ¹)
Os valores de HB foram fixados de acordo com cada valor de d para cada relação de Q/D² a fim de evitar os cálculos de que podem ser muito trabalhosos neste experimentos, assim, construiu-se uma tabela de valores pré-fixados, sugerindo-se assim os valores mencionados acima para cada tipo de metal a ser trabalhado.
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