Faculadade de Engenharia e Arquitetura – FEARCurso de Engenharia Mecânica

Ensaio de Dureza

Nomes: Moacyr Fauth da Silva Neto – 87286 Felipe Mazutti – 115143

Professor: Amauri Gomes de Moraes – 4654

Passo Fundo, 20 de abril de 2013.

1- INTRODUÇÃO:Este relatório tem por objetivo medir a dureza de quatro amostras de

metais ferrosos. Pretende-se relacionar as durezas entre eles e conhecer a composição aproximada de cada amostra.

2- PROCEDIMRNTO EXPERIMENTAL

2.1-MATERIAIS:

Para este ensaio foram usados os seguintes materiais:

Metais ferrosos

aço inox 304

ferro fundido branco

aço médio teor de liga

aço GG40

Metais não ferrosos:

alumínio

alumínio encruado

cobre eletrolítico

latão "cobre + zinco"

latão encruado

aço 1020

Durometro

2.2-PROCEDIMENTOS:

O experimento foi realizado em uma maquina (durometro) que mede a resistência a deformação plástica de um material ( dureza do material). Primeiramente coloca-se o material a ser medido na maquina entre dois pesos, em um botão você gira ate os pesos aperta a peça e que automaticamente acenderá uma lâmpada, em seguida movimenta a alavanca para dar a pré- carga e em seguida a carga principal. Espera-se 15 segundo para dar o valor. No experimento, a dureza é a média das medidas; são quatro medidas, a primeira é descartada para a calibragem e as três outras vão da a dureza da peça. São medida em local diferente na peça as 3 medidas para a chamar a média. Os metais não ferrosos da lista e aço carbono 1020, com aparelho de dureza

Rokwell B, com uma carga aplicada de 100kg; com uma esfera de 1/16" e com pré-

carga de 10kg, exceto o latão e o cobre que tem a esfera de 2,5mm e com uma carga de

62,5kgf. Os metais ferrosos é um aparelho de dureza Vickers, com uma carga de 5kg.

Nos metais ferrosos para você achar a dureza, tem que usar a fórmula que é HV=

1,854xF/d²; onde o F= a carga em kgf que no experimento é 5kgf e d= a média

aritmética das diagonais da impressão, que é a média das 3 medidas que tira do material.

2.3-COMPOSIÇÃO QUIMICA DOS METAIS FERROSOS:

Composição química aproximada de cada material dos metais ferrosos (%):

Aço Inox 304- C=0,07; Mn=2; Si=0,75; P=0,045; S=0,03; Cr=17,5 a 19,5; Ni=8 a 10,5.

Fofo branco- C=1,8 a 3,6; Si=0,5 a 1,9; Mn=0,25 a 0,8.

Aço de médio teor de liga-

Aço GG40- C=3,40 a 3,80; Mn=0,005 a 0,20; Si=2,20 a 2,90; P=0,080; S=0,040.

3-RESULTADOS OBTIDOS:

A tabela abaixo mostra os resultados das medidas de dureza e suas respectivas medidas:

DUREZA VICKERS (carga de 5 kg/f)DUREZA ROCKWELL C (Diamante, carga de 150 kg/f)

MATERIAL 1ª

AVALIAÇÃO 2ª

AVALIAÇÃO3ª

AVALIAÇÃO MÉDIA DUREZA

INOX 304 0,215 0,217 0,215 0,215 200HV/5FOFO

BRANCO 0,127 0,124 0,126 0,126 600HV/5

AÇO MÉDIO TEOR DE LIGA 0,103 0,107 0,104 0,105 850HV/5

AÇO GG40 0,240 0,237 0,236 0,237 170HV/5

ALUMÍNIO

ALUMÍNIO ENCRUADO

COBRE ELETROLÍTICO

LATÃO

LATÃO ENCRUADO

AÇO 1020

4-DISCUSSÃO:

Identificou-se que nos materiais cementados identificou-se que aquele que foi cementação por uma hora atingiu 88 RB e o outro em duas horas atingiu 97 RB, com isso identificou-se que o tempo de cementação influencia na dureza do material, devido a profundidade da camada cementada e o teor de carbono.

Na bibliografia, temos que o tempo para atingir o valor total de cementação em caixa é de oito horas, com isso teremos 0,8% a mais de carbono. Nos demais aços quanto maior o carbono maior a dureza.

Na bibliografia encontramos também que não há motivos para cementar aços com teores de carbono iguais ou maiores do que o do 1045.

5-CONCLUSÃO:

Após a realização da cementação e as medidas de dureza, concluímos que o aço 1020 atingiu a dureza de 67 RB, o aço 1045 a dureza de 89 RB, o aço 1070 a dureza de 38 RC, o aço 1020 cementado uma hora a dureza de 88 RB, o aço 1020 cementado duas horas a dureza de 97 RB e o aço 1020 cementado três horas atingiu a dureza de 40 RC. Nota-se que quando aumenta o teor de carbono consequentemente é maior a dureza. Também quanto maior o tempo de cementação maior a dureza devido a concentração de carbono da camada cementada.