Propriedades mecânicas: As escalas de dureza de Brinell e Rockwell

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Hoje, muito se fala sobre propriedades mecânicas, mas você, de fato, sabe o que é isso e como elas são calculadas? Para começar, é importante ter em mente que muitos testes foram criados para fazer essa medição. Ela é baseada em um cálculo físico que tem o objetivo de mensurar a capacidade de ligas metálicas em relação a sua tração e o quanto elas são capazes de aguentar. 

Os testes de impacto conseguem medir a tenacidade, enquanto os de dobra a ductilidade. Essas duas características são importantes para o cálculo de resistência mecânica. 

Mas antes de partirmos para a compreensão dos diferentes testes existentes e aplicados para o cálculo, vamos recordar o que é propriedade mecânica. Trata-se de um conceito paralelo à durabilidade de um metal ou liga metálica, por isso, quando falamos que um determinado elemento tem elevado potencial mecânico, estamos necessariamente falando de sua dureza.

A vantagem de optar por metais e ligas metálicas que possuem elevada dureza você já deve saber: é poder contar com uma matéria-prima de qualidade que pode ter uma boa performance durante muito tempo para a sua indústria. Existem dois tipos mais comuns de teste de dureza utilizados na física: Brinell e Rockwell. A seguir, vamos conhecer cada um deles. Confira! 

Ensaio de dureza Brinell

O teste de dureza Brinell é um dos mais conhecidos e utilizados nos dias atuais. 

Ele foi apresentado em 1900 por Johan August Brinell, que formalizou pela primeira vez o cálculo da relação existente entre os valores obtidos no ensaio e os resultados de resistência à tração. 

O Brinell consiste em um penetrador esférico de 10mm de diâmetro e carga de 3.000 kgf sob uma peça metálica. A carga aplicada durante o teste de propriedades mecânicas vai de 1 até 3.000 kgf em constante atividade por um período de 10 e 30 segundos. A carga aplicada em função do grau de carga varia para elementos mais moles, por exemplo, o recomendado é 1.500 kg ou 500 k de redução. 

O ensaio consiste em comprimir uma esfera de aço com diâmetro (D) em uma superfície plana e polida de metal com carga (F). Também é importante determinar um tempo (T). O Brinell é, portanto, calculado como a relação entre a carga aplicada (F) e a área da calota esférica no material ensaiado.

Ensaio de dureza Rockwell

O método Rockwell, por outro lado, é utilizado para diferentes finalidades e faz a medição direta da dureza (valor de dureza = HR). O valor de dureza, ou seja, da propriedade mecânica, é calculado a partir da diferença entre profundidade e penetração resultante do valor de uma carga aplicada seguida por outra de maior intensidade. Logo, fica claro como funciona esse ensaio, certo? 

A metodologia de Rockwell trata-se de fazer a penetração de uma pré-carga seguida de uma carga mais densa, e então, depois é só fazer o cálculo resultante menos a diferença de profundidade. 

O principal objetivo do método Rockwell é fazer o teste de propriedade mecânica por meio da união do material que está sendo testado a um cone de diamante (ou uma esfera de aço endurecido). Assim, a tensão é feita no material avaliado para verificar em quanto tempo ele desgasta. 

Para atingir o equilíbrio, ou seja, o ponto exato para não causar desgaste na peça com a tração, é necessário contar com a tecnologia para fazer o processo. Isso acontece com um equipamento capaz de responder às variações da profundidade de penetração que são levadas para a posição zero.

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