Fatores de correção do ensaio de dureza para barras redondas
Uma leitura de dureza feita em uma barra redonda não é o mesmo valor que uma leitura feita em material plano do mesmo material. Esta página traz os fatores de correção publicados para peças cilíndricas nas escalas Rockwell, com os limites de diâmetro que determinam quando uma correção é necessária.
Por que uma superfície curva apresenta leitura baixa
Quando um penetrador é forçado contra uma superfície convexa, há menos suporte lateral para a força de penetração, de modo que o penetrador afunda mais do que afundaria em uma superfície plana de mesma dureza e a leitura resulta baixa. Em uma superfície côncava, o suporte extra produz o efeito oposto, e a leitura resulta alta.
Os valores de correção são somados à leitura observada em uma superfície convexa e subtraídos dela em uma superfície côncava. Os valores publicados são médias arredondadas para o meio número Rockwell mais próximo, obtidas de medições de vários laboratórios e da análise do mesmo problema.
Acima de 25 mm (1 in.) de diâmetro, a diferença é desprezível nas escalas Rockwell. Abaixo desse diâmetro, e particularmente em material mais macio, onde a impressão é maior, a curvatura precisa ser corrigida antes que o valor seja comparado com uma superfície plana ou com outro diâmetro.
As escalas Rockwell regular podem ser usadas em cilindros até 6,35 mm (0,25 in.) de diâmetro, razão pela qual a coluna de 3,175 mm está em branco para as escalas C, D e A. Os valores de correção superficial vão até 3,175 mm (0,125 in.), e abaixo desse diâmetro a peça pertence a um método de microindentação.
Um resultado obtido em uma superfície curva não deve ser reportado sem o raio de curvatura. A precisão em peças cilíndricas também depende do alinhamento do fuso elevador, da bigorna em V e do penetrador, e do acabamento superficial e da retidão da barra. Para o ensaio Brinell, o raio de curvatura deve ser maior que 2,5 vezes o diâmetro da esfera do penetrador.
Fatores de correção para peças cilíndricas, Rockwell padrão
Some o valor na superfície externa de um cilindro e subtraia-o em uma superfície interna. As colunas são o diâmetro da peça.
Penetrador de diamante, escalas Rockwell C, D e A
| Leitura observada | 3.175 0,125 in. | 6.350 0,250 in. | 9.525 0,375 in. | 12.700 0,500 in. | 15.875 0,625 in. | 19.050 0,750 in. | 22.225 0,875 in. | 25.400 1,000 in. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 80 | … | 0.5 | 0.5 | 0.5 | … | … | … | … |
| 70 | … | 1.0 | 1.0 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | … | … |
| 60 | … | 1.5 | 1.0 | 1.0 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 50 | … | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | 1.0 | 0.5 | 0.5 |
| 40 | … | 3.5 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 30 | … | 5.0 | 3.5 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.5 | 1.0 |
| 20 | … | 6.0 | 4.5 | 3.5 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.5 |
Penetrador de esfera de 1,588 mm (1/16 in.), escalas Rockwell B, F e G
| Leitura observada | 3.175 0,125 in. | 6.350 0,250 in. | 9.525 0,375 in. | 12.700 0,500 in. | 15.875 0,625 in. | 19.050 0,750 in. | 22.225 0,875 in. | 25.400 1,000 in. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 100 | … | 3.5 | 2.5 | 1.5 | 1.5 | 1.0 | 1.0 | 0.5 |
| 90 | … | 4.0 | 3.0 | 2.0 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.0 |
| 80 | … | 5.0 | 3.5 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| 70 | … | 6.0 | 4.0 | 3.0 | 2.5 | 2.0 | 2.0 | 1.5 |
| 60 | … | 7.0 | 5.0 | 3.5 | 3.0 | 2.5 | 2.0 | 2.0 |
| 50 | … | 8.0 | 5.5 | 4.0 | 3.5 | 3.0 | 2.5 | 2.0 |
| 40 | … | 9.0 | 6.0 | 4.5 | 4.0 | 3.0 | 2.5 | 2.5 |
| 30 | … | 10.0 | 6.5 | 5.0 | 4.5 | 3.5 | 3.0 | 2.5 |
| 20 | … | 11.0 | 7.5 | 5.5 | 4.5 | 4.0 | 3.5 | 3.0 |
| 10 | … | 12.0 | 8.0 | 6.0 | 5.0 | 4.0 | 3.5 | 3.0 |
| 0 | … | 12.5 | 8.5 | 6.5 | 5.5 | 4.5 | 3.5 | 3.0 |
Fonte: ASM Handbook, Vol. 8, Fatores de correção para peças cilíndricas ensaiadas com durômetros Rockwell padrão.
Fatores de correção para peças cilíndricas, Rockwell superficial
As escalas superficiais são usadas em seções finas e profundidades de camada endurecida rasas, onde as escalas regulares são muito pesadas para a peça.
Penetrador de diamante, escalas Rockwell 15N, 30N e 45N
| Leitura observada | 3.175 0,125 in. | 6.350 0,250 in. | 9.525 0,375 in. | 12.700 0,500 in. | 15.875 0,625 in. | 19.050 0,750 in. | 22.225 0,875 in. | 25.400 1,000 in. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 90 | 0.5 | 0.5 | … | … | … | … | … | … |
| 85 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | … | … | … | … | … |
| 80 | 1.0 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | … | … | … | … |
| 75 | 1.5 | 1.0 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | … | … |
| 70 | 2.0 | 1.0 | 1.0 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | … | 0.5 |
| 65 | 2.5 | 1.5 | 1.0 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | … | 0.5 |
| 60 | 3.0 | 1.5 | 1.0 | 1.0 | 0.5 | 0.5 | … | 0.5 |
| 55 | 3.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | 1.0 | 0.5 | … | 0.5 |
| 50 | 3.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | … | 0.5 |
| 45 | 4.0 | 2.5 | 2.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | … | 1.0 |
| 40 | 4.5 | 3.0 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | 1.0 | … | 1.0 |
Penetrador de esfera de 1,588 mm (1/16 in.), escalas Rockwell 15T, 30T e 45T
| Leitura observada | 3.175 0,125 in. | 6.350 0,250 in. | 9.525 0,375 in. | 12.700 0,500 in. | 15.875 0,625 in. | 19.050 0,750 in. | 22.225 0,875 in. | 25.400 1,000 in. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 90 | 1.5 | 1.0 | 1.0 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | … | 0.5 |
| 80 | 3.0 | 2.0 | 1.5 | 1.5 | 1.0 | 1.0 | … | 0.5 |
| 70 | 5.0 | 3.5 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | … | 1.0 |
| 60 | 6.5 | 4.5 | 3.0 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | … | 1.5 |
| 50 | 8.5 | 5.5 | 4.0 | 3.0 | 2.5 | 2.0 | … | 1.5 |
| 40 | 10.0 | 6.5 | 4.5 | 3.5 | 3.0 | 2.5 | … | 2.0 |
| 30 | 11.5 | 7.5 | 5.0 | 4.0 | 3.5 | 2.5 | … | 2.0 |
| 20 | 13.0 | 9.0 | 6.0 | 4.5 | 3.5 | 3.0 | … | 2.0 |
Source: ASM Handbook, Vol. 8, correction factors for cylindrical workpieces tested with superficial Rockwell hardness testers. The 22.225 mm column is blank for the 15T, 30T and 45T scales in the source table.
O que a correção representa na prática
Em uma barra de 6,35 mm, uma leitura de 60 HRC carrega uma correção de 1,5 ponto e uma leitura de 30 HRC carrega 5,0 pontos. Na dureza em que o aço ferramenta é usado, a correção é pequena, mas é maior que a repetibilidade do ensaio, de modo que decide se uma barra se enquadra em uma faixa de aceitação estreita.
Um certificado que apresenta 58,5 HRC em uma barra redonda sem indicar o diâmetro não pode ser comparado com o resultado de um corpo de prova plano. Informe o diâmetro, a escala e a carga, e diga se a correção foi aplicada.
A mesma tabela cobre tubo, onde o furo é uma superfície côncava, e arame, onde a leitura cai abaixo da faixa das escalas regular. Abaixo de 6,35 mm de diâmetro, as escalas regular estão fora, e as escalas superficiais N carregam a correção até 3,175 mm.
Antes de citar um valor de dureza
Uma leitura de dureza pertence a uma escala, uma carga e uma geometria de peça. Comparar um valor obtido em superfície curva com um corpo de prova plano, ou um valor superficial com um valor da escala C, produz uma divergência que nada tem a ver com o material.
Os fatores nesta página são dados de referência publicados e são aproximados por construção. Confirme os critérios de aceitação em relação à norma que rege o seu próprio produto, e indique a escala, a carga, a localização e o diâmetro da peça no certificado.
Páginas de referência relacionadas neste site: Espessura mínima para ensaio de dureza, Métodos de teste de dureza, Calculadora de conversão de dureza do aço ferramenta, Verificação de qualidade do aço ferramenta, Fornecimento de aço para ferramentas.
Fonte: ASM Handbook, Volume 8, Mechanical Testing and Evaluation (ASM International), artigo Selection and Industrial Applications of Hardness Tests, de Andrew Fee, Consultor, e artigo Macroindentation Hardness Testing, de Edward L. Tobolski, Wilson Instruments Division, Instron Corporation, e Andrew Fee, Consultor. Os valores são reproduzidos apenas para referência. A Aobo Steel fornece aço ferramenta no estado recozido.