A capacidade de um material metálico de resistir à indentação da superfície por objetos duros é chamada de dureza. De acordo com diferentes métodos de teste e escopo de aplicação, a dureza pode ser dividida em dureza Brinell, dureza Rockwell, dureza Vickers, dureza Shore, microdureza e dureza a altas temperaturas. Existem três durezas comumente usadas para tubos: dureza Brinell, Rockwell e Vickers.
A. Dureza Brinell (HB)
Use uma esfera de aço ou de metal duro de um determinado diâmetro para pressionar a superfície da amostra com a força de teste especificada (F). Após o tempo de espera especificado, remova a força de teste e meça o diâmetro de indentação (L) na superfície da amostra. O valor da dureza Brinell é o quociente obtido pela divisão da força de teste pela área superficial da esfera recortada. Expressa em HBS (esfera de aço), a unidade é N/mm2 (MPa).
A fórmula de cálculo é:
Na fórmula: F–a força de teste pressionada na superfície da amostra metálica, N;
D – Diâmetro da esfera de aço para teste, mm;
d – diâmetro médio da indentação, mm.
A medição da dureza Brinell é mais precisa e confiável, mas geralmente o HBS só é adequado para materiais metálicos abaixo de 450N/mm2 (MPa) e não é adequado para aços mais duros ou placas mais finas. Entre os padrões de tubos de aço, a dureza Brinell é a mais utilizada. O diâmetro de indentação d é frequentemente usado para expressar a dureza do material, o que é intuitivo e conveniente.
Exemplo: 120HBS10/1000130: Significa que o valor da dureza Brinell medido usando uma esfera de aço de 10mm de diâmetro sob a força de teste de 1000Kgf (9,807KN) por 30s (segundos) é 120N/mm2 (MPa).
B. Dureza Rockwell (HR)
O teste de dureza Rockwell, assim como o teste de dureza Brinell, é um método de teste de indentação. A diferença é que ele mede a profundidade do recuo. Ou seja, sob a ação sequencial da força de ensaio inicial (Fo) e da força de ensaio total (F), o penetrador (cone ou esfera de aço da siderúrgica) é pressionado contra a superfície da amostra. Após o tempo de espera especificado, a força principal é removida. Força de teste, use o incremento de profundidade de indentação residual medido (e) para calcular o valor de dureza. Seu valor é um número anônimo, representado pelo símbolo HR, e as escalas utilizadas incluem 9 escalas, incluindo A, B, C, D, E, F, G, H e K. Entre elas, as escalas comumente usadas para aço os testes de dureza são geralmente A, B e C, nomeadamente HRA, HRB e HRC.
O valor da dureza é calculado usando a seguinte fórmula:
Ao testar com escalas A e C, HR=100-e
Ao testar com escala B, HR=130-e
Na fórmula, e - o incremento residual da profundidade da indentação é expresso na unidade especificada de 0,002mm, ou seja, quando o deslocamento axial do penetrador é de uma unidade (0,002mm), equivale a uma alteração na dureza Rockwell em um número. Quanto maior o valor e, menor a dureza do metal e vice-versa.
O escopo aplicável das três escalas acima é o seguinte:
HRA (indentador de cone de diamante) 20-88
HRC (indentador de cone de diamante) 20-70
HRB (indentador de esfera de aço com diâmetro de 1,588 mm) 20-100
O teste de dureza Rockwell é um método amplamente utilizado atualmente, entre os quais o HRC é usado em padrões de tubos de aço, perdendo apenas para a dureza Brinell HB. A dureza Rockwell pode ser usada para medir materiais metálicos de extremamente macios a extremamente duros. Isso compensa as deficiências do método Brinell. É mais simples que o método Brinell e o valor da dureza pode ser lido diretamente no mostrador da máquina de dureza. Porém, devido ao seu pequeno recuo, o valor da dureza não é tão preciso quanto o método Brinell.
C. Dureza Vickers (HV)
O teste de dureza Vickers também é um método de teste de indentação. Ele pressiona um penetrador de diamante piramidal quadrado com um ângulo incluído de 1360 entre superfícies opostas na superfície de teste com uma força de teste selecionada (F) e o remove após o tempo de retenção especificado. Força, meça o comprimento das duas diagonais do recuo.
O valor da dureza Vickers é o quociente da força de teste dividida pela área da superfície de indentação. Sua fórmula de cálculo é:
Na fórmula: símbolo de dureza HV–Vickers, N/mm2 (MPa);
F – força de teste, N;
d – a média aritmética das duas diagonais do recuo, mm.
A força de ensaio F utilizada na dureza Vickers é 5 (49,03), 10 (98,07), 20 (196,1), 30 (294,2), 50 (490,3), 100 (980,7) Kgf (N) e outros seis níveis. O valor da dureza pode ser medido. A faixa é de 5 ~ 1000HV.
Exemplo de método de expressão: 640HV30/20 significa que o valor de dureza Vickers medido com uma força de teste de 30Hgf (294,2N) por 20S (segundos) é 640N/mm2 (MPa).
O método de dureza Vickers pode ser usado para determinar a dureza de materiais metálicos muito finos e camadas superficiais. Possui as principais vantagens dos métodos Brinell e Rockwell e supera suas deficiências básicas, mas não é tão simples quanto o método Rockwell. O método Vickers raramente é usado em padrões de tubos de aço.
Horário da postagem: 03/04/2024