Definição de Dureza

Na ciência dos materiais, a dureza é uma medida da resistência à deformação plástica localizada induzida por indentação mecânica ou abrasão. Em geral, diferentes materiais diferem em sua dureza; por exemplo, metais duros, como titânio e berílio, são mais duros do que metais macios, como sódio e estanho metálico, ou madeira e plásticos comuns. Existem diferentes medidas de dureza: dureza de arranhões, dureza de indentação e dureza de rebote.

Exemplos comuns de matéria dura são cerâmica, concreto, certos metais e materiais superduros, que podem ser contrastados com matéria mole.

Principais tipos de medições de dureza

Existem três tipos principais de medições de dureza: risco, recuo e rebote. Dentro de cada uma dessas classes de medição, existem escalas de medição individuais.

(1) Dureza de arranhões

A dureza ao risco é a medida de quão resistente uma amostra é à fratura ou deformação plástica permanente devido ao atrito de um objeto pontiagudo. O princípio é que um objeto feito de um material mais duro arranhará um objeto feito de um material mais macio. Ao testar revestimentos, a dureza ao risco refere-se à força necessária para cortar o filme até o substrato. O teste mais comum é a escala de Mohs, que é usada em mineralogia. Uma ferramenta para fazer essa medição é o esclerômetro.

Outra ferramenta utilizada para fazer esses testes é o durômetro de bolso. Esta ferramenta consiste em um braço de escala com marcações graduadas presas a um carro de quatro rodas. Uma ferramenta de arranhões com uma borda afiada é montada em um ângulo predeterminado em relação à superfície de teste. Para usá-lo, um peso de massa conhecida é adicionado ao braço da balança em uma das marcações graduadas, e a ferramenta é então puxada pela superfície de teste. O uso do peso e das marcações permite que uma pressão conhecida seja aplicada sem a necessidade de máquinas complicadas.

(2) Dureza de entalhe

A dureza de indentação mede a resistência de uma amostra à deformação do material devido a uma carga de compressão constante de um objeto pontiagudo. Os testes de dureza de indentação são usados ​​principalmente em engenharia e metalurgia. Os testes trabalham com a premissa básica de medir as dimensões críticas de um entalhe deixado por um penetrador especificamente dimensionado e carregado.

As escalas de dureza de indentação comuns são Rockwell, Vickers, Shore e Brinell, entre outras.

(3) Dureza de rebote

A dureza de rebote, também conhecida como dureza dinâmica, mede a altura do "salto" de um martelo com ponta de diamante caído de uma altura fixa em um material. Este tipo de dureza está relacionado com a elasticidade. O dispositivo usado para fazer essa medição é conhecido como estereoscópio.

Duas escalas que medem a dureza de rebote são o teste de dureza de rebote Leeb e a escala de dureza Bennett.

O método de impedância de contato ultrassônica (UCI) determina a dureza medindo a frequência de uma haste oscilante. A haste consiste em um eixo de metal com um elemento vibratório e um diamante em forma de pirâmide montado em uma extremidade.

Dureza Vickers de materiais duros e superduros selecionados

O diamante é o material mais duro conhecido até hoje, com uma dureza Vickers na faixa de 70 a 150 GPa. O diamante demonstra alta condutividade térmica e propriedades eletricamente isolantes, e muita atenção tem sido dada para encontrar aplicações práticas para este material.

Os diamantes sintéticos são produzidos para fins industriais desde a década de 1950 e são usados ​​em uma ampla variedade de aplicações: telecomunicações, óptica a laser, assistência médica, corte, retificação e perfuração, etc. Os diamantes sintéticos também são a principal matéria-prima para os cortadores PDC.

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