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PMR 2202 ? Introducao ao Sistema de Manufatura
Ensaio de Dureza Rockwell ? 2007
PMR 2202 INTRODUCAO A MANUFATURA MECANICA
Projeto 1 Caracterizacao Mecanica de Material Ensaio de Dureza Rockwell Professora: Isabel Machado. Data: 20/09/07
Num. USP
NOME ADHK KWK STM
PMR 2202 ? Introducao ao Sistema de Manufatura
Indice 1.
Introducao
2.
Descricao do ensaio de dureza
3.
Procedimentos de aula
4.
Resultados obtidos
5.
Referencias bibliograficas
Ensaio de Dureza Rockwell ? 2007
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Ensaio de Dureza Rockwell ? 2007
1-Introducao.
Dureza e a propriedade caracteristica de um material solido, que expressa sua resistencia a deformacoes permanentes. Ela e medida atraves de varias formas por meio da medicao da resistencia a penetracao ou ao risco. Os ensaios de dureza sao muito realizados porque sao ensaios simples e de baixo custo (nao e necessaria a preparacao de outro material e o equipamento e relativamente pouco dispendioso), alem da possibilidade de se obter outras propriedades mecanicas atraves dos ensaios de dureza, alem do material nao ser fraturado ou excessivamente deformado, sendo deixada apenas uma pequena impressao;. Geralmente os ensaios sao realizados em temperatura ambiente e sao classificados de acordo com a forma com que sao realizados. O ensaio realizado foi o de dureza Rockwell devido a rapidez e a facilidade de execucao, e um dos mais utilizados no mundo. Neste ensaio, os penetradores sao esfericos ou conicos e tambem ha a aplicacao de uma pre-carga. Existem dois tipos; o ensaio normal e o superficial. Durante a aula de laboratorio, realizamos o ensaio de dureza rockwell em uma chapa de aco inoxidavel. O projeto 1 tem como objetivo obter caracteristicas mecanicas do material utilizado para que esses dados possam ser utilizados em um projeto de engenharia.
2-Descricao do ensaio em chapas finas.
A dureza e determinada atraves da diferenca de profundidade de penetracao do penetrador sob a atuacao da pre-carga e da forca de teste. Segundo a norma ASTM E1805, para Rockwel superficial, a pre carga e de 3kg e a carga maxima poder ser de 15, 30 ou 45kgf. O penetrador tem formato esfero conico ou esferico. De acordo com procedimentos de operacao recomendados pelo produtor do teste de dureza, o teste e iniciado aplicando-se uma pre-carga causando uma penetracao inicial da amostra. O instrumento devera ser projetado para eliminar os efeitos de impacto na aplicacao da pre-carga.A forca adicional e aplicada durante o tempo de espera adequado, e logo depois e removida. O retorno para a pre-carga leva o penetrador ate o ponto de maxima penetracao que ainda permite que o retorno elastico ocorra e o que o estiramento do corpo seja desprezado. O resultado do teste e exibido na maquina. A grande vantagem deste ensaio e que o valor da dureza ja e obtido diretamente na maquina.A maquina utilizada apresenta um pequeno ponteiro auxiliar, perto do centro, que indica a profundidade quando a pre-carga e aplicada
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na amostra. Simultaneamente, o ponteiro principal tambem gira. Apos ter aplicado a pre-carga, devemos colocar o ponteiro principal no zero. Apos isso, aciona-se a alavanca que aplica a carga determinada com uma velocidade constante. Pelo acionamento manual da alavanca retira-se a carga maior e o ponteiro da maquina se move acusando a dureza da amostra. Para a retirada da amostra, gira-se a rosca que apoia o corpo de prova, descarregando completamente a maquina. 3-Comparacao entre o procedimento da norma e o de aula.
A norma ASTM E1805 exige os seguintes procedimentos: 1 ? O teste normalmente e feito em temperatura ambiente dentre um limite de 10 a 35¡C. As variacoes de temperatura podem afetar o experimento, logo seu controle devera se feito de forma mais rigida. 2 ? O corpo de prova devera estar rigidamente fixado para nao haver efeitos de deslocamento. 3 ? Leve o penetrador ate o contato com a superficie de prova e aplique uma precarga P0 de 3 kgf. 4 ? Estabeleca uma posicao de referencia e aumente a forca, sem choque ou vibracao, durante um periodo de 1 a 8 segundos, aplicando a carga adicional de teste P1. 5 ? Mantendo a pre-carga, remova a carga adicional de teste conforme o material: 5.1 - Para materiais que, nas condicoes de teste, nao apresentam plasticidade dependente do tempo, retire P1 3 segundos apos a aplicacao da forca total de teste. 5.2 - Para materiais que, nas condicoes de teste, apresentam alguma plasticidade dependente do tempo, retire P1 entre 5 a 6 segundos para o penetrador conico de diamante e entre 6 a 8 segundos para o penetrador esferico apos o comeco da aplicacao da carga total de teste. 5.3 - Em casos especiais onde o material, nas condicoes de teste, mostrar uma plasticidade com consideravel dependencia do tempo, remova P1 entre 20 a 25 segundos apos o comecar a aplicacao da carga total de teste. 5.4 - Caso os materiais necessitem de tempo de espera superior que 3 segundos, isso devera ser especificado na especificacao do produto, e o tempo de espera devera ser gravado. 6 ? No decorrer do teste, os aparatos deverao estar protegidos de choques ou vibracoes. 7 ? O numero de dureza Rockwell e deduzido a partir do aumento diferencial da profundidade de penetracao e e e usualmente lida diretamente. 8 ? Apos cada mudanca, retirada ou reposicao, devera ser verificado se o penetrador (ou a nova bigorna) esta corretamente montado no suporte. 9 ? As duas leituras feitas apos a montagem da bigorna ou do penetrador deverao ser ignoradas, e a operacao da maquina checada com o bloco de teste de dureza padronizado e apropriado.
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10 ? A distancia entre o centro de duas penetracoes adjacentes deverao ter ao menos 3 vezes o diametro de penetracao. 10.1 ? A distancia do centro de qualquer penetracao ate a aresta do corpo de prova devera ter ao menos 2,5 vezes o diametro de penetracao. 11 - Ao menos que seja especificado de forma diferente, todas as leituras deverao ser aproximadas para o numero inteiro mais proximo possivel.
As condicoes do ensaio realizado em aula foram: 1-Pre-carga de 10 kgf. 2-Carga aplicada de 15,625 kgf. 3-Penetrador de 1/16¡ (1,588mm) de diametro. 4-Nao foi verificada a temperatura. 5-Havia choques e vibracoes. 6-O tempo de espera foi o tempo de subida da alavanca, o qual nao medimos. 7-Nao foi verificado se a distancia entre dois pontos de penetracao tinha mais de 3 vazes o diametro de penetracao, da mesma forma nao foi verificado se a distancia ate a aresta do corpo de prova era superior a 2,5 vezes o diametro de penetracao. 8-Nao houve fixacao. Das diferencas notadas entre o ensaio determinado pela norma e o realizado temos que o mais importante a se notar e que a pre-carga foi de 10 enquanto deveria ser de 3 kgf, nao se isolou a maquina de vibracoes e choques, o corpo nao tinha planicidade adequada, nao houve fixacao e por fim a superficie nao estava totalmente limpa.
4- Resultados Obtidos. 94 96 95 95 95 Material: Aco Inox. Media = 95. Desvio Padrao = 0,71. Considerando as diferencas de procedimento podemos concluir que o ensaio feito em aula esta consideravelmente fora do padrao, logo os resultados obtidos nao servem de boa comparacao com os resultados de ensaios de dureza Rockwell superficial padronizados.
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5-Referencias Bibliograficas. -http://pt.wikipedia.org/wiki/Dureza_Rockwell -http://www.ipt.br/institucional/organizacao/qualidade/laboratorio/?lab=leme -http://www.lrm.ufjf.br/ensaios.html (todos os sitios foram visitados no dia 19/09/07) -Callister, William D., Ciencia e Engenharia de Materiais: Uma Introducao. -ASTM E1805. Standard Test Methods for Rockwell Hardness and Rockwell Superficial Hardness of Metallic Materials.
