Introdução: O que é teste de dureza Brinell

O método Brinell é uma das técnicas mais populares e amplamente utilizadas para medir a dureza de uma ampla variedade de espécimes.

O método recebeu o nome de JA Brinell, que foi seu inventor em 1900. Portanto, o teste de Brinell é o método mais antigo de teste de dureza.

As cargas de teste aplicadas sob este método são variáveis, o que aumenta sua versatilidade e o torna ideal para diferentes tipos de corpos de prova.

Ele pode ser usado facilmente para medir os valores de dureza de quase todos os tipos de metais e também de outros tipos de materiais.

Sob este método, uma força de carga de teste de 3000Kgf e uma bola esférica de carboneto de 10 mm de diâmetro é usada como indentador.

No caso de medição de dureza para metais e ligas mais macios, a força de carga de teste pode ser reduzida para 500Kgf e a esfera penetrante pode ter diâmetro de 5 mm a 10 mm.

Na Europa, o teste Brinell é frequentemente usado para pequenas aplicações em que uma força de carga de teste de 1kgf e um penetrador esférico de 1mm são usados.

O teste usa pequenos parâmetros na Europa e é frequentemente chamado de testes Baby Brinell lá.

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Por que usar o teste de dureza Brinell

O teste de dureza é uma parte importante de qualquer empresa baseada em engenharia.

Ajuda a determinar a integridade estrutural e a adequação do corpo de prova a ser usado para aplicações específicas.

Permite às empresas usufruir de matérias-primas da melhor qualidade depois de realizar os seus ensaios de dureza e ter a certeza da sua idoneidade para a referida aplicação.

Ajuda a cumprir as conformidades de segurança emitidas por um governo diferente ou autoridades relevantes, garantindo a melhor qualidade dos produtos fabricados.

O teste de dureza também fornece uma boa ideia do grau em que um determinado material pode ser submetido a tratamento para ser usado em aplicações específicas.

 

O procedimento do Teste Brinell

O método Brinell de teste de dureza é usado para medir a dureza do corpo de prova que geralmente é muito áspero ou áspero para ser medido por outros métodos.

Este método geralmente usa uma carga de teste superior de 3000Kgf e um diâmetro de indentador de 10 mm.

A indentação feita usando este método uniformiza a superfície da amostra e quaisquer outras inconsistências de subsuperfície.

A carga de teste pré-determinada é aplicada a um penetrador esférico que é mantido na superfície da amostra por um tempo fixo (geralmente 10 segundos) e depois movido.

A profundidade da indentação feita na superfície da amostra por este processo é então medida com instrumentos ópticos avançados em pelo menos dois diâmetros.

Um gráfico guia é então usado para converter o diâmetro médio para o valor de dureza Brinell correspondente.

As cargas de teste mais comuns usadas são de até 3000Kgf para ligas ferrosas e aço.

Para metais mais macios, é usada uma força de carga de teste de 500Kgf.

Às vezes, cargas de teste tão baixas quanto 1Kgf também são usadas, mas é uma coisa rara em testes de dureza Brinell.

Testador eletrônico de dureza Brinell

Durante o teste de dureza pelo método Brinell, a profundidade da indentação na amostra deve ser medida com muito cuidado.

Inconsistências na medição são a maior fonte de erro ao medir a dureza usando o método Brinell.

Pode haver disparidades por parte do operador na medição da indentação, o que pode levar a erros nos valores de dureza.

Para resolver esse problema, escopos ópticos automáticos Brinell foram desenvolvidos, os quais fazem uso de sistemas ópticos avançados para medir a indentação.

Isso ajuda a remover o erro humano e a subjetividade devido às medições do operador e padroniza a medição da indentação.

Isso fornece valores de teste de dureza mais precisos e confiáveis.

No entanto, o uso de tais sistemas ópticos também aumenta as complexidades e custos associados aos testes de dureza usando o método Brinell.

Se a superfície de teste não for plana ou se for coberta por uma camada grossa, os valores de dureza não serão confiáveis.

Outros casos em que o método de teste Brinell fornecerá medições errôneas e não confiáveis são se a superfície do corpo de prova for muito fina - menos de 9,6 mm.

Se a superfície da amostra for muito dura - mais de 450 HBS para indentador de esfera de aço e 650 HBW para indentador de esfera de carboneto de tungstênio - então também os valores de dureza não serão confiáveis.

HBS representa Hardness Brinell com uma bola de aço e HBW representa Hardness Brinell com bola de tungstênio.

A leitura da dureza também deve ser concluída fornecendo os detalhes da carga aplicada e o diâmetro do penetrador.

Portanto, se uma carga de teste de 3000Kgf foi aplicada a uma esfera penetradora de 10 mm de diâmetro, a leitura de dureza completa deve ser 450 HBS 10/3000.

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Vantagens do teste de dureza Brinell

O método Brinell de teste de dureza é uma das técnicas mais comumente usadas para teste de dureza de diferentes tipos de materiais.

Algumas das principais vantagens de usar o método de teste de dureza Brinell são discutidas abaixo:

Pode ser usado para todos os metais

O método Brinell de teste de dureza é mais versátil do que o método Rockwell.

O método de teste de dureza Brinell geralmente usa um indentador de esfera de aço com um diâmetro específico para fazer marcas de indentação na superfície da amostra.

Devido a isso, o método de teste de dureza Brinell é ideal para testar a dureza de uma ampla variedade de materiais.

Ele pode ser usado para medir a dureza de quase todos os tipos de metais.

Como outros métodos usam uma carga de teste fixa e tamanho do indentador, eles não são adequados para testar a dureza de materiais de amostra mais macios ou mais frágeis.

No entanto, a vantagem do método Brinell de teste de dureza é que tanto o tamanho da carga quanto o tamanho da esfera penetradora podem ser variados, o que o torna ideal para testar também outras amostras mais delicadas e frágeis.

o método Brinell fornece um espaço de teste mais amplo que ajuda a calcular a média das medições de dureza.

Esta é uma maneira mais precisa de medir a dureza de amostras e também fornece uma estimativa mais confiável de como a amostra pode reagir a deformidades no mundo real.

 

Preciso do que o Método Rockwell

Os resultados do método de teste de dureza Brinell são mais precisos e confiáveis do que o método Rockwell.

O método Rockwell mede a profundidade de indentação feita na superfície do corpo de prova sem o uso de equipamento óptico avançado, o que o torna sujeito a erros.

A influência do operador pode levar a resultados de teste variáveis consideravelmente.

O método Brinell de teste de dureza também mede a profundidade de indentação feita na superfície da amostra pelo penetrador esférico, mas fornece boa precisão e representação usando o método Rockwell.

A profundidade de indentação é estudada e analisada usando equipamento óptico avançado que fornece um valor de dureza melhor e preciso em comparação com o método Rockwell.

Este método não é afetado por pontos moles na superfície da amostra.

Mesmo se a superfície da amostra for áspera, o método Brinell de teste de dureza ainda pode fornecer uma medição de dureza mais precisa e confiável em comparação com outros métodos.

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Os resultados são independentes da força

Os resultados do método de teste de dureza Brinell são independentes da força aplicada, pois a força pode ser ajustada para diferentes tipos de corpo de prova e isso não afetará as leituras de dureza.

Isso se deve ao fato de que o método Brinell usa um penetrador esférico para testar a dureza das amostras.

A esfera distribui a pressão uniformemente ao longo de sua superfície, o que não é o caso ao usar pontos e indentadores cônicos em outros métodos.

Devido aos resultados serem independentes da força, o método de teste de dureza Brinell é um método mais preciso e confiável de teste de dureza de vários tipos de espécimes.

No método Brinell, enquanto a relação entre a força aplicada e o tamanho da bola esférica indentadora permanecer constante, os resultados dos valores de dureza gerados por este método permanecerão independentes da força aplicada.

 

 Limitações do teste de dureza Brinell

Apesar de ter muitas vantagens, o método Brinell de teste de dureza também vem com poucas limitações.

A profundidade de indentação feita na superfície da amostra precisa ser medida com precisão de acordo com este método.

Mesmo um pequeno desvio na medição pode levar a um erro significativo na medição do valor de dureza de um corpo de prova.

Os valores de dureza são medidos usando equipamento óptico para avaliar a profundidade de indentação feita na superfície da amostra.

Devido a isso, a superfície da amostra deve ser preparada com bastante antecedência antes da realização do teste Brinell.

Qualquer forma de imperfeições na superfície da amostra, como sujeira, aspereza, etc.

fornecerá valores de teste de dureza errôneos e não confiáveis.

Como equipamentos ópticos mais avançados e sofisticados são necessários para medir os valores de dureza neste método, o método Brinell é mais caro em comparação com o método Rockwell.

A superfície da amostra precisa ser preparada antes da realização do teste Brinell, portanto, o método Brinell de teste de dureza é demorado e não é ideal para testes em massa.

Leva mais de 30-60 segundos para medir a dureza da amostra e isso exclui o tempo necessário para a preparação da amostra.

O teste Brinell só é adequado para testes de dureza de superfícies planas.

Se a superfície não for plana, será muito difícil usar esse método.

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Precauções gerais durante o teste de dureza Brinell

Deve haver certas precauções que devem ser seguidas cuidadosamente para garantir que o valor de dureza derivado do teste de Brinell seja preciso e confiável.

A primeira precaução que deve ser assegurada é que a amostra de teste deve ter pelo menos 8-10 vezes a profundidade planejada de indentação a ser feita em sua superfície.

Isso evitará que quaisquer deformidades se estendam à superfície oposta do corpo de prova.

Após a realização do teste, não deve haver deformação na superfície oposta à de onde o entalhe foi feito originalmente.

A superfície da amostra deve ser lisa e livre de qualquer tipo de imperfeições.

A superfície da amostra deve estar livre de qualquer tipo de sujeira, contaminação, matéria estranha, material particulado, etc. para fornecer valores de dureza aceitáveis e confiáveis.

Ao testar, também deve-se tomar cuidado para que a indentação não seja feita na borda da superfície da amostra.Testador eletrônico de dureza Brinell

A distância do recuo deve ser pelo menos 2,5 vezes maior que o diâmetro do recuo.

Isso ajuda a evitar a concentração desnecessária de estresse.

O espaçamento entre as duas indentações deve ser de pelo menos 3 vezes o diâmetro da indentação.

Se sucessivas indentações forem feitas na superfície da amostra, que está agrupada muito próxima, pode fornecer leituras de dureza maiores do que as reais devido ao endurecimento por trabalho da superfície da amostra.

A carga de teste não deve ser aplicada rapidamente no teste de Brinell, pois pode reduzir o fluxo de plástico de um material que produz um efeito no tamanho da indentação.

A superfície da amostra deve estar sempre perpendicular ao penetrador.

Isso garante indentações adequadas e visíveis na superfície da amostra.

Se o penetrador não for perpendicular à superfície da amostra e houver uma deflexão da amostra, os valores de dureza derivados não serão confiáveis e estarão sujeitos a erros.

Você pode usar bigornas para manter a superfície da amostra segura e firmemente no lugar enquanto o penetrador desce perpendicularmente.

O ambiente de teste e a superfície da amostra devem estar livres de qualquer tipo de sujeira e contaminação.

O pessoal de teste deve seguir cuidadosamente os procedimentos operacionais para medir a dureza da amostra.

Se um testador de dureza não foi usado o suficiente no passado, ele deve ser testado várias vezes antes de ser usado para teste.

O testador de dureza deve ser mantido limpo e em boas condições de funcionamento para fornecer leituras de dureza precisas.

O penetrador também pode ser revestido com óleo ou lubrificante antiferrugem para evitar que enferruje e corroa.

O valor de dureza Brinell depende da área de superfície da indentação feita na superfície da amostra.

A indentação no método Brinell pode fornecer características diferentes que precisam ser estudadas e analisadas cuidadosamente para obter resultados precisos.

Quando o penetrador está sob a força de carga de teste e pressiona a amostra, ele fará um grande número de deformações sob o penetrador.

A superfície próxima à reentrância se projeta levemente devido ao volume de metal deslocado pelo penetrador.

No caso de impressões do tipo estrias feitas, o diâmetro do recuo será maior do que o valor real do recuo e nas impressões do tipo afundamento, o diâmetro do recuo será menor do que o valor real do recuo.

 

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