A dureza do material confere-lhe a capacidade de resistir à deformação permanente quando a carga é aplicada. Do ponto de vista da engenharia, determinar a dureza do material é importante porque a resistência ao desgaste por erosão ou atrito por diferentes elementos tende a aumentar com a dureza em geral. Quanto maior for a capacidade do material de resistir à deformação, maior será sua dureza.

Fundamentos da dureza do material

A dureza do material depende de sua viscosidade, tenacidade, deformação, resistência, ductilidade, viscoelasticidade, plasticidade e rigidez elástica. A dureza dos materiais é testada por vários procedimentos de teste de dureza que são não destrutivos, rápidos e eficientes.

O que é teste de dureza?

A avaliação da resistência do material à deformação permanente, como desgaste, arranhões, indentação e abrasão, é conhecida como teste de dureza. É um dos tipos comuns de fenômeno de verificação de controle de qualidade realizado para testar a dureza de materiais. É usado para testar a condição atual do material e é um dos testes mais fáceis de estar disponíveis e realizados em laboratórios, etc.

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Metal de zinco

O zinco metálico tem inúmeros usos biológicos e industriais e é encontrado em abundância na crosta terrestre. O zinco geralmente tem uma cor branco-azulada e é quebradiço à temperatura ambiente, podendo ser polido para um acabamento mais brilhante. O zinco é usado principalmente para proteger o metal contra a corrosão indesejada que se destina a galvanizar o aço. No entanto, outras ligas de zinco são essenciais para uma ampla gama de aplicações, incluindo latão.

Importância do zinco

Existem vários minerais de zinco diferentes de onde o zinco é recuperado, além de ser reciclado da sucata. As ligas de zinco são muito mais fortes e mais resistentes do que o próprio metal de zinco. Além disso, para ser benéfico para uma vida saudável de humanos e animais, o zinco tem enormes benefícios. Devido à sua natureza não reativa na água ou no ar, o zinco é aplicado em camadas finas aos produtos de aço e ferro para protegê-los da ferrugem. O zinco é amplamente utilizado para diversos fins, como produtos químicos, indústria da borracha, lâmpadas fluorescentes, telas de TV, baterias de células secas e aplicações agrícolas. Portanto, testar a dureza do zinco é fundamental antes que ele possa ser usado para uma ampla gama de propósitos para prevenir qualquer dano colossal em qualquer campo da vida.

A dureza do metal zinco

Vamos discutir as propriedades físicas gerais do zinco metálico que irão determinar a dureza do zinco metálico:

  • Tenacidade: o zinco puro é geralmente quebradiço e tem baixa tenacidade. No entanto, em comparação com outras ligas de fundição sob pressão, as ligas de zinco têm alta resistência ao impacto em geral.
  • Condutividade: A condutividade do zinco é geralmente moderada para um metal. No entanto, as poderosas propriedades eletroquímicas funcionam bem em baterias alcalinas e processos de galvanização.
  • Ductilidade: o zinco se torna maleável e dúctil entre 212-302oF, ao passo que o aumento da temperatura o reverte a um estado frágil. As ligas de zinco são muito melhores nesta propriedade que permite o uso de métodos de fabricação mais complexos em comparação com o metal puro.
  • Resistência: o zinco tem uma resistência à tração que é aproximadamente a metade do aço carbono macio e é geralmente considerado um metal fraco.

Teste de dureza para metal de zinco

Existem vários testes de dureza que têm sido praticados para medir a dureza de vários metais. O teste de dureza para o material específico é escolhido com base no tamanho, condição, peça e tipo de material que geralmente se refere à homogeneidade do material.

Os testes de dureza geralmente requerem uma superfície plana, polida e retificada para que as reentrâncias de dureza estejam localizadas na região correta e várias regiões de solda possam ser identificadas. Existem vários métodos de teste de dureza usados para testar a dureza do zinco. Os tipos mais comuns de testes usados para medir a dureza do zinco são o teste de dureza Brinell, o teste de dureza Rockwell, o teste de dureza Mohs e o teste de dureza Knoop.

Teste de dureza Brinell

Inventado pelo Dr. JA Brinell em 1900, os testes de dureza Brinell têm sido amplamente usados para testar materiais de engenharia atualmente. Uma máquina de mesa é usada pelo teste de Brinell, e uma carga de um objeto é aplicada a ela de um diâmetro específico a uma esfera endurecida.

Testador de dureza Brinell

O número de dureza Brinell é obtido dividindo a carga usada (em kgs) pela área de superfície de indentação medida (em milímetros quadrados), presente na superfície de teste. Os testes Brinell são menos afetados pelas estruturas de grãos grossos dos materiais, fornecendo a medição em uma grande área em comparação com outros testes.

Teste de dureza Rockwell

O teste de dureza Rockwell é um dos famosos testes de dureza amplamente utilizado e reconhecido por sua precisão. A dureza se refere à resistência à penetração medida pelo Rockwell escala. Este teste foi usado pela primeira vez em 1919 e foi desenvolvido originalmente por Stanley P. Rockwell. A dureza do zinco pode ser medida da maneira mais simples possível pelo teste de dureza Rockwell, pois ele funciona pressionando um penetrador de uma carga específica na superfície do material e, em seguida, medindo a distância que o penetrador foi capaz de penetrar. Para fornecer resultados precisos, existem 30 escalas diferentes usadas para testes de dureza Rockwell. Cada escala é escolhida com base no material de teste, amostra de metal, limitações de cada escala e homogeneidade do material. O intender (ou farelo) é em forma de diamante esférico ou pode ser uma bola de aço de algum diâmetro específico. Cargas relativamente altas são aplicadas neste método por meio de carboneto de tungstênio às peças.

O teste de dureza Knoop

O teste de dureza Knoop é ideal para o teste de camadas finas e para superar a fissuração em materiais quebradiços. Este método serve como uma alternativa ao teste de Vickers (usado principalmente para materiais duros) para facilitar a faixa de teste de microdureza. O recuo é medido medindo opticamente a diagonal longa e geralmente é um diamante piramidal assimétrico.

Teste de dureza de Mohs

A dureza do zinco pode ser medida por um dos métodos mais antigos, conhecido como teste de dureza de Mohs, que foi desenvolvido em 1812 pelo mineralogista alemão Friedrich Mohs. Este método envolve a identificação de substâncias de dureza definida ou conhecida que podem ter arranhado a superfície do material. Os resultados de dureza são medidos em escalas nano, micro e macro. Os minerais são classificados ao longo da escala de Mohs para dar os valores numéricos à propriedade física que é composta de dez minerais com valores de dureza aleatórios. Espera-se que o teste de dureza de Mohs forneça uma medição precisa da dureza, especialmente para minerais e substâncias frágeis como o zinco, em vez de materiais industriais como cerâmica e aço.

 

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