Para estabelecer a carga que alguns materiais são capazes de suportar, várias escalas de medição podem ser usadas. Com o avanço da ciência, foram criadas ferramentas que oferecem números cada vez mais precisos, como o método de dureza brinellque exige a penetração da peça com uma esfera ou esfera de aço, por um determinado tempo.
O uso atual da escala de dureza Brinell resultou das investigações realizadas por Johan August Brinell, um engenheiro sueco que viu sua ideia se materializar em 1900. Até hoje, é o mecanismo mais antigo. Em geral, os testes são realizados em elementos macios e finos, mas também em elementos irregulares.
Brinell precisava encontrar um método que indicasse a qualidade do aço. Para isso, ele usou um rolamento de esferas ferroviário para acertar o material e assim avaliar a marca resultante. Naquela época, ele usava um rolamento de esferas de 10 mm, o que lhe dava resultados. Assim, hoje o ferro, o cobre, o latão, o bronze, o estanho e o chumbo são alguns dos materiais mais estudados.
Dureza Brinell na prática
Para medir através da escala de dureza Brinell, é necessário usar uma esfera de aço, de diversos tamanhos. A máquina toda é chamada de penetrador ou penetrador, cuja redondeza deve ser feita de aço temperado, com diâmetros que convergem entre 10 e 12 milímetros, e com força suficiente para gerar uma capa globular na superfície.
Vale esclarecer que a referida resistência é estabelecida como a tensão normal, média e condicional, cujo cálculo será determinado pela divisão da magnitude da carga, multiplicada pela área da pegada deixada pela esfera. Tudo se resume a saber o quão grande é essa marca.
Vantagens de dureza brinell
Normalmente, cerca de 3.000 kiloponds de força perpendicular são aplicados durante um teste de dureza Brinell. Deve-se levar em conta que as medidas da escala são suscetíveis ao preparo que a superfície sofre. No entanto, este mecanismo tem a particularidade de ser muito mais barato que outros similares.
Como vantagem adicional, não importará o tamanho da marca deixada no material quando este for heterogêneo, ou seja, resultante de um processo de fundição, por exemplo. Na verdade, é a escolha mais frequente para analisar esses elementos. O ideal é ter uma amostra não maior que o tamanho de um grão grande, e atentar para a dureza máxima, que não deve ultrapassar 650 HBW para não danificar a máquina.
O tempo de uso representa um ponto a favor, pois o investigador gastará apenas 15 segundos para materiais não ferrosos (que não contêm metal) e até 30 segundos para os metais mais delicados. Em média, leva entre 10 e 15 segundos para medir a dureza brinell. No entanto, alguns processos podem levar até três minutos.
Maquinário apropriado
Existem vários tipos de equipamentos ideais para realizar o teste de dureza Brinell. corretamente, e são comumente referidos como “durômetros”. São classificados de acordo com o método de aplicação da carga, que pode ser: pressão do óleo, pesos com alavanca ou parafuso acionados por engrenagens.
Da mesma forma, eles podem ser separados de acordo com o método de operação, seja com alimentação manual ou motorizada. Além disso, através da medição da carga, que inclui um medidor de bourdon, pesos de alavanca, pistão com pesos e dinamômetros, que podem variar suas dimensões. Outras formas de praticar o teste de dureza Brinell incluem o manuseio de um equipamento universal, ao qual será colocado um adaptador, que segurará corretamente a bola.
Restrições do dureza brinell
A escolha do teste de dureza brinell, embora represente um menor custo monetário e de tempo, apresenta algumas limitações:
- Descarte seu uso quando a dureza for superior a 500 HBespecialmente se a esfera do penetrador não for carboneto de tungstênio.
- Evite aplicar a medição em materiais cilíndricos ou redondos.
- Quando você deseja alterar a carga a ser aplicada, é importante substituir o indentador.
- O teste de dureza brinell só é adequado se o material a ser avaliado for espesso.. Isso permitirá que você obtenha marcas muito mais nítidas com contornos definidos. Por outro lado, se o pesquisador escolher materiais muito finos, eles correm o risco de empenar, fazendo com que marcações rasas produzam resultados imprecisos. Essa premissa sugere a redução da carga e do diâmetro da esfera com a qual a operação será executada, a fim de obter reentrâncias mais rasas.
- Quando os materiais submetidos a este teste são mais resistentes, o testador é aconselhado a usar bolas feitas de carboneto de tungstênio.
- Ao realizar o estudo, o pesquisador deve ter um cuidado especial ao iniciar a aplicação da carga, pois esta deve aumentar progressivamente até atingir o nível adequado e mantê-lo constante. Em nenhuma hipótese o material a ser avaliado será exposto a peso sem revisão prévia.
