{"id":21128,"date":"2026-10-07T17:56:16","date_gmt":"2026-10-07T09:56:16","guid":{"rendered":"https:\/\/aobosteel.com\/?page_id=21128"},"modified":"2026-10-16T01:34:07","modified_gmt":"2026-10-15T17:34:07","slug":"portable-hardness-testing-tool-steel","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/aobosteel.com\/pt\/portable-hardness-testing-tool-steel\/","title":{"rendered":"Teste de Dureza Port\u00e1til de A\u00e7o Ferramenta"},"content":{"rendered":"
Teste de Dureza Port\u00e1til de A\u00e7o Ferramenta<\/h1>\n\n\n\n
Uma ferramenta de prensa, uma matriz de forjamento ou um cilindro de lamina\u00e7\u00e3o n\u00e3o podem ser levados a um dur\u00f4metro de bancada, portanto a leitura de dureza em uma ferramenta grande geralmente \u00e9 feita com um instrumento port\u00e1til. Os tr\u00eas m\u00e9todos de uso comum n\u00e3o medem todos a mesma coisa, e essa diferen\u00e7a decide para que serve e para que n\u00e3o serve um n\u00famero obtido na oficina de prensas. Esta p\u00e1gina aborda o Esclerosc\u00f3pio, o dur\u00f4metro Leeb ou Equotip e o dur\u00f4metro ultrass\u00f4nico, os limites de cada um, e um caso documentado em que uma leitura no local encontrou um problema que um teste Rockwell de bancada havia aprovado.<\/p>\n\n\n\n
Testes de rebote e testes de indenta\u00e7\u00e3o medem propriedades diferentes<\/h2>\n\n\n\n
A dureza pode ser relacionada empiricamente \u00e0 resposta el\u00e1stica de um material ou \u00e0 sua deforma\u00e7\u00e3o pl\u00e1stica, e as duas fam\u00edlias de teste baseiam-se nesses dois aspectos. Os testes de bancada, Rockwell, Brinell, Vickers e Knoop, determinam a dureza em termos de comportamento pl\u00e1stico medindo o tamanho ou a profundidade de uma indenta\u00e7\u00e3o. Os testes de rebote port\u00e1teis relacionam a dureza \u00e0 resposta el\u00e1stica do material. Isso \u00e9 a primeira coisa a ter em mente quando um n\u00famero obtido com um instrumento manual \u00e9 comparado a um valor de dureza em um certificado de usina ou em um desenho, pois os dois n\u00fameros n\u00e3o foram obtidos da mesma forma.<\/p>\n\n\n\n
Tr\u00eas m\u00e9todos cobrem quase todo o trabalho no local em ferramentaria. Dois deles s\u00e3o testes de rebote, o Esclerosc\u00f3pio e o dur\u00f4metro Leeb, e o terceiro, o dur\u00f4metro ultrass\u00f4nico, \u00e9 um teste de indenta\u00e7\u00e3o tornado port\u00e1til.<\/p>\n\n\n\n
Teste de dureza por Esclerosc\u00f3pio<\/h2>\n\n\n\n
O Esclerosc\u00f3pio \u00e9 um martelo com ponta de diamante deixado cair de uma altura fixa sobre a superf\u00edcie da pe\u00e7a. A altura do rebote \u00e9 a medida da dureza. Foi inventado por Albert F. Shore em 1907 e foi o primeiro dur\u00f4metro metal\u00fargico dispon\u00edvel comercialmente fabricado nos Estados Unidos. N\u00e3o \u00e9 mais fabricado nos Estados Unidos, mas ainda \u00e9 usado para testar corpos de prova muito grandes, como cilindros de a\u00e7o forjado ou de liga de a\u00e7o trabalhada, que \u00e9 exatamente a classe de pe\u00e7a com que um fornecedor de a\u00e7o ferramenta e uma oficina de matrizes lidam.<\/p>\n\n\n\n
A escala \u00e9 definida em a\u00e7o ferramenta, o que vale a pena saber quando um n\u00famero de Esclerosc\u00f3pio \u00e9 citado de volta para voc\u00ea. Cem unidades \u00e9 o rebote m\u00e9dio do martelo a partir de um a\u00e7o ferramenta temperado em \u00e1gua at\u00e9 a dureza m\u00e1xima e deixado sem revenimento. A escala continua acima de 100 para que materiais mais duros que o a\u00e7o ferramenta totalmente endurecido possam ser medidos, e o instrumento modelo C \u00e9 graduado de 0 a 140. Como orienta\u00e7\u00e3o aproximada, a\u00e7o duro mede cerca de 100, a\u00e7o de dureza m\u00e9dia cerca de 50, e metais macios entre 10 e 15.<\/p>\n\n\n\n
Dois modelos foram fabricados. O modelo C l\u00ea o rebote diretamente em uma escala vertical atrav\u00e9s de um tubo de vidro, e pode ser usado sem montagem em pe\u00e7as de tamanho ilimitado, desde que a pe\u00e7a pese pelo menos 2,3 kg (5 lb) para que absorva a in\u00e9rcia do martelo. O modelo D ret\u00e9m o martelo no topo de seu rebote e o l\u00ea em um mostrador ou display digital; como seu alinhamento vertical \u00e9 cr\u00edtico, n\u00e3o deve ser usado sem montagem. Ambos est\u00e3o dispon\u00edveis em uma calibra\u00e7\u00e3o padr\u00e3o que atende \u00e0 ASTM E448 e se correlaciona diretamente com valores Rockwell C, Brinell e Vickers, e em uma calibra\u00e7\u00e3o para cilindros conforme ASTM A427 usada para cilindros de a\u00e7o liga temperado trabalhado homog\u00eaneo para produtos laminados planos, simbolizada HFRSc ou HFRSd.<\/p>\n\n\n\n
As vantagens do m\u00e9todo em ferramentaria grande s\u00e3o que \u00e9 r\u00e1pido, mais de 1000 testes por hora s\u00e3o poss\u00edveis, n\u00e3o exige operador altamente qualificado, n\u00e3o deixa cratera \u00f3bvia em uma superf\u00edcie acabada, e uma escala cobre toda a faixa do metal mais macio ao mais duro. Suas limita\u00e7\u00f5es s\u00e3o igualmente pr\u00e1ticas. O instrumento deve ser mantido vertical para que o martelo caia livremente. \u00c9 mais sens\u00edvel \u00e0 condi\u00e7\u00e3o da superf\u00edcie do que outros testes de dureza, portanto uma superf\u00edcie excessivamente grosseira d\u00e1 leituras err\u00e1ticas e a superf\u00edcie pode ter que ser limada, usinada, retificada ou polida, sem superaquecimento ou encruamento. A massa ou a configura\u00e7\u00e3o da pe\u00e7a afeta a leitura, e pe\u00e7as finas ou leves devem ser fixadas solidamente; um som oco e vibrante em vez de um baque surdo no impacto significa que a pe\u00e7a n\u00e3o est\u00e1 apoiada adequadamente. Cinco determina\u00e7\u00f5es s\u00e3o feitas e calculada a m\u00e9dia. As indenta\u00e7\u00f5es devem ser espa\u00e7adas em pelo menos 0,50 mm (0,020 in.) entre si, e uma pe\u00e7a plana com faces paralelas pode ser testada a at\u00e9 6 mm (0,25 in.) da borda se estiver devidamente fixada.<\/p>\n\n\n\n
As espessuras m\u00ednimas de chapa que o m\u00e9todo aceita est\u00e3o apresentadas abaixo.<\/p>\n\n\n\n
Espessura m\u00ednima de chapa que pode ser testada quanto \u00e0 dureza com um Esclerosc\u00f3pio. A chapa deve ser plana e livre de ondula\u00e7\u00f5es; uma chapa empenada \u00e9 colocada com o lado c\u00f4ncavo para cima.<\/em><\/p>\n\n\n\n
As leituras s\u00e3o indicadas pelo rebote m\u00e1ximo do martelo no primeiro quique, raz\u00e3o pela qual at\u00e9 os operadores mais experientes podem divergir em um ou dois pontos na mesma pe\u00e7a.<\/p>\n\n\n\n
Teste de dureza Leeb (Equotip)<\/h2>\n\n\n\n
Um dur\u00f4metro Leeb \u00e9 um instrumento port\u00e1til que funciona pelo mesmo princ\u00edpio de rebote. Um corpo de impacto \u00e9 impulsionado contra a amostra por uma mola, forma uma pequena indenta\u00e7\u00e3o e rebate para longe da superf\u00edcie de acordo com a dureza e a elasticidade do material. Uma bobina de indu\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica mede a velocidade do corpo de impacto antes e depois do contato, e o n\u00famero de dureza Leeb \u00e9 calculado a partir da raz\u00e3o das duas velocidades. O n\u00famero \u00e9 escrito HL seguido de uma ou mais letras de sufixo que identificam o dispositivo de impacto. O m\u00e9todo tamb\u00e9m \u00e9 conhecido como dureza Equotip, devido \u00e0 marca registrada, e \u00e9 padronizado como ASTM A956.<\/p>\n\n\n\n
Todos os dur\u00f4metros Leeb s\u00e3o eletr\u00f4nicos e exibem o resultado digitalmente, e a escolha do dispositivo de impacto \u00e9 a primeira decis\u00e3o em um trabalho. Os dispositivos diferem em dureza m\u00e1xima e na massa m\u00ednima de amostra necess\u00e1ria, porque o teste baseia-se em um rebote e a massa da amostra \u00e9, portanto, cr\u00edtica para o resultado. Uma pe\u00e7a muito leve ainda pode ser testada acoplando-a cuidadosamente a uma massa maior. A tabela abaixo \u00e9 o guia de sele\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n
Dispositivo de impacto<\/th>
Dureza m\u00e1x., HRC<\/th>
Massa m\u00edn. da amostra, kg<\/th>
Massa m\u00edn. da amostra, lb<\/th>
Onde \u00e9 usada<\/th><\/tr><\/thead>
D<\/td>
68<\/td>
5<\/td>
11<\/td>
O dispositivo de impacto b\u00e1sico, para a maioria dos testes de a\u00e7os forjados e fundidos, ligas de alum\u00ednio, ligas de cobre e ferros fundidos<\/td><\/tr>
DC<\/td>
68<\/td>
5<\/td>
11<\/td>
Mesmos materiais que o D, conformado para medir em espa\u00e7os confinados, como furos<\/td><\/tr>
D+15<\/td>
68<\/td>
5<\/td>
11<\/td>
Corpo esbelto com a bobina de medi\u00e7\u00e3o recuada, para furos e ranhuras pequenos<\/td><\/tr>
G<\/td>
60<\/td>
15<\/td>
33<\/td>
Maior e com energia de impacto mais alta, para pe\u00e7as de teste grandes e pesadas: forjados de a\u00e7o, ferro fundido, a\u00e7o fundido<\/td><\/tr>
C<\/td>
68<\/td>
1.5<\/td>
3.3<\/td>
Baixa energia de impacto, para componentes endurecidos superficialmente, revestimentos e pe\u00e7as de a\u00e7o de parede fina<\/td><\/tr>
E<\/td>
70<\/td>
5<\/td>
11<\/td>
Ponta de teste de diamante sint\u00e9tico, para forjados ou fundidos de a\u00e7o de dureza extremamente alta<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n
Dispositivos de impacto Leeb e suas aplica\u00e7\u00f5es.<\/em><\/p>\n\n\n\n
Como o n\u00famero Leeb n\u00e3o \u00e9 universalmente reconhecido, a maioria dos instrumentos traz uma convers\u00e3o integrada para Rockwell, Brinell, Vickers e Esclerosc\u00f3pio. O problema com essas convers\u00f5es \u00e9 que elas dependem fortemente do material, geralmente atrav\u00e9s do m\u00f3dulo de elasticidade do material, de modo que um dur\u00f4metro mant\u00e9m dados de convers\u00e3o separados para v\u00e1rias classes de material: a\u00e7os, ferro fundido, alum\u00ednio e lat\u00e3o entre elas. Converter uma leitura Leeb em a\u00e7o ferramenta com a classe de material errada carregada \u00e9 uma forma comum de produzir um n\u00famero que n\u00e3o corresponder\u00e1 a um teste de bancada.<\/p>\n\n\n\n
Tr\u00eas pontos operacionais decidem se uma leitura Leeb significa algo. O primeiro \u00e9 o \u00e2ngulo: os dur\u00f4metros podem trabalhar em v\u00e1rios \u00e2ngulos, mas precisam de uma corre\u00e7\u00e3o para a gravidade atuando sobre o corpo de impacto quando o dispositivo n\u00e3o est\u00e1 vertical, e a corre\u00e7\u00e3o frequentemente \u00e9 integrada ao instrumento ou fornecida como tabela para subtrair. O segundo \u00e9 o acabamento superficial, onde uma superf\u00edcie mais rugosa normalmente d\u00e1 um resultado mais macio. O terceiro \u00e9 a curvatura: superf\u00edcies c\u00f4ncavas ou convexas podem ser testadas se o raio de curvatura for maior que 30 mm (1,18 in.) para todos os dispositivos, exceto o tipo G, que precisa de 50 mm (2 in.). Adaptadores est\u00e3o dispon\u00edveis para superf\u00edcies redondas e de dif\u00edcil acesso. A calibra\u00e7\u00e3o s\u00f3 pode ser verificada contra blocos de teste padronizados, com dez leituras calculadas em m\u00e9dia na superf\u00edcie do bloco, considerando-se a unidade calibrada se a m\u00e9dia estiver dentro de 13 n\u00fameros do valor do certificado.<\/p>\n\n\n\n
Teste de dureza ultrass\u00f4nico<\/h2>\n\n\n\n
O m\u00e9todo ultrass\u00f4nico n\u00e3o \u00e9 um teste de rebote. Um diamante Vickers \u00e9 fixado a uma extremidade de uma haste met\u00e1lica magnetostritiva que \u00e9 excitada \u00e0 sua frequ\u00eancia natural por um conversor piezoel\u00e9trico. Quando a extremidade livre \u00e9 colocada em contato com um s\u00f3lido, a frequ\u00eancia de resson\u00e2ncia da haste muda, e uma vez que o instrumento \u00e9 calibrado para o m\u00f3dulo de elasticidade conhecido do material sendo testado, a \u00e1rea de contato entre a ponta de diamante e a superf\u00edcie pode ser derivada do desvio de frequ\u00eancia. A for\u00e7a constante, a \u00e1rea de contato \u00e9 inversamente proporcional \u00e0 dureza, ent\u00e3o a frequ\u00eancia medida converte-se em um n\u00famero de dureza, exibido diretamente em Vickers ou Rockwell C.<\/p>\n\n\n\n
A carga m\u00e1xima de indenta\u00e7\u00e3o \u00e9 de cerca de 800 gf, o que coloca a profundidade de indenta\u00e7\u00e3o entre 4 e 18 µm. Na grande maioria dos casos a superf\u00edcie da pe\u00e7a n\u00e3o \u00e9 danificada e o teste pode ser tratado como n\u00e3o destrutivo. Uma leitura leva menos de 15 segundos, at\u00e9 1200 pe\u00e7as por hora podem ser testadas, e o instrumento \u00e9 pequeno o suficiente para funcionar com baterias, permite medi\u00e7\u00f5es em qualquer orienta\u00e7\u00e3o atrav\u00e9s de uma sonda acionada por motor, e precisa apenas de uma calibra\u00e7\u00e3o de um ponto. \u00c9 o mais port\u00e1til dos microdur\u00f4metros e, ao contr\u00e1rio do Esclerosc\u00f3pio, n\u00e3o se importa com o peso da pe\u00e7a.<\/p>\n\n\n\n
H\u00e1 uma vantagem t\u00e9cnica sobre o ensaio de microdureza convencional que vale a pena entender. O instrumento ultrass\u00f4nico mede a \u00e1rea de contato enquanto a carga ainda est\u00e1 aplicada, enquanto um ensaio Vickers ou Knoop convencional mede a impress\u00e3o ap\u00f3s a remo\u00e7\u00e3o da carga, e a recupera\u00e7\u00e3o el\u00e1stica no descarregamento pode influenciar essa medi\u00e7\u00e3o. O ensaio ultrass\u00f4nico tamb\u00e9m usa uma \u00fanica for\u00e7a de carregamento em vez de uma carga menor e uma carga maior, portanto n\u00e3o precisa do sistema sens\u00edvel de medi\u00e7\u00e3o de deslocamento nem da estrutura r\u00edgida que o ensaio Rockwell exige, e em muitos casos pode ser usado sem fixa\u00e7\u00e3o ou suporte r\u00edgido da pe\u00e7a.<\/p>\n\n\n\n
Os limites v\u00eam do mesmo projeto. N\u00e3o h\u00e1 sistema \u00f3ptico, o que torna a sonda pequena e r\u00e1pida, mas tamb\u00e9m significa que o penetrador n\u00e3o pode ser posicionado com precis\u00e3o sobre um microconstituinte, de modo que a dureza de carbonetos individuais est\u00e1 fora do alcance deste instrumento. Tamb\u00e9m torna dif\u00edcil um perfil de dureza atrav\u00e9s de uma camada cementada, porque posicionar o penetrador a 0,05 ou 0,10 mm (0,002 ou 0,004 in.) de uma borda \u00e9 dif\u00edcil. A solu\u00e7\u00e3o \u00e9 inverter o perfil: fazer a primeira leitura bem dentro da pe\u00e7a, al\u00e9m da profundidade da camada cementada, e avan\u00e7ar para fora em intervalos prescritos at\u00e9 que uma leitura macia mostre que o penetrador atingiu o material de embutimento. Por fim, o ensaio ultrass\u00f4nico \u00e9 um ensaio de microdureza, portanto os requisitos de acabamento superficial s\u00e3o rigorosos e tornam-se mais rigorosos \u00e0 medida que a carga diminui; \u00e9 necess\u00e1rio um acabamento metalogr\u00e1fico preparado conforme a ASTM E3, e a retifica\u00e7\u00e3o ou o polimento devem evitar aquecimento e distor\u00e7\u00e3o da superf\u00edcie.<\/p>\n\n\n\n
Um molde que passou no ensaio de bancada e ainda assim apresentou trincas t\u00e9rmicas<\/h2>\n\n\n\n
O valor pr\u00e1tico de um m\u00e9todo de dureza no local aparece em um caso documentado na fonte. Uma fundi\u00e7\u00e3o sob press\u00e3o tinha problemas com trincas t\u00e9rmicas em moldes feitos de a\u00e7o ferramenta H13, temperado e revenido. Ensaios de dureza no local com um instrumento ultrass\u00f4nico provaram que a superf\u00edcie superficial estava bastante macia em decorr\u00eancia da descarboneta\u00e7\u00e3o, embora as leituras reais de Rockwell C nos mesmos moldes fossem aceit\u00e1veis. A camada descarbonetada na superf\u00edcie era a causa das trincas t\u00e9rmicas, e o procedimento de tratamento t\u00e9rmico foi corrigido.<\/p>\n\n\n\n
A ordem das duas leituras \u00e9 o ponto. Um ensaio Rockwell de bancada em um molde \u00e9 normalmente feito em uma superf\u00edcie preparada, e a pele descarbonetada pode ser removida ou ficar fora do volume de medi\u00e7\u00e3o; a leitura ultrass\u00f4nica atinge apenas os poucos micr\u00f4metros mais externos, que \u00e9 exatamente onde a descarboneta\u00e7\u00e3o se encontra. Para uma ferramenta que falha na superf\u00edcie, por trincas t\u00e9rmicas, por trincas a partir de uma aresta de trabalho ou por desgaste, uma dureza global que atende ao desenho n\u00e3o \u00e9 evid\u00eancia de que a superf\u00edcie com a qual a ferramenta trabalha esteja \u00edntegra.<\/p>\n\n\n\n
Comparando os tr\u00eas m\u00e9todos<\/h2>\n\n\n\n
A tabela abaixo coloca os tr\u00eas m\u00e9todos lado a lado nos pontos que decidem qual usar em uma ferramenta ou um molde. Observe que os m\u00e9todos de rebote relacionam a dureza \u00e0 resposta el\u00e1stica, enquanto o m\u00e9todo ultrass\u00f4nico a relaciona ao comportamento pl\u00e1stico, raz\u00e3o pela qual um n\u00famero Scleroscope ou Leeb n\u00e3o deve ser apresentado como um valor Rockwell C sem dizer como foi obtido.<\/p>\n\n\n\n
<\/th>
Esclerosc\u00f3pio<\/th>
Leeb (Equotip)<\/th>
Ultrass\u00f4nico<\/th><\/tr><\/thead>
O que mede<\/td>
Altura de rebote de um martelo deixado cair sobre a superf\u00edcie<\/td>
Velocidade de rebote de um corpo de impacto acionado por mola<\/td>
Deslocamento na frequ\u00eancia de resson\u00e2ncia de uma haste vibrat\u00f3ria com uma ponta de diamante<\/td><\/tr>
Dureza relacionada a<\/td>
Resposta el\u00e1stica<\/td>
Resposta el\u00e1stica<\/td>
Comportamento pl\u00e1stico (\u00e1rea de contato)<\/td><\/tr>
Leitura<\/td>
N\u00famero Scleroscope, escala 0-140<\/td>
N\u00famero Leeb HL, com uma letra de sufixo do dispositivo<\/td>
Vickers ou Rockwell C em um display digital<\/td><\/tr>
Carga \/ energia<\/td>
Altura de queda fixa, peso do martelo<\/td>
Impacto acionado por mola, dependente do dispositivo<\/td>
ASTM E448; calibra\u00e7\u00e3o de rolo ASTM A427<\/td>
ASTM A956<\/td>
Espec\u00edfico do instrumento, calibrado em blocos de refer\u00eancia<\/td><\/tr>
Pode ser usado sem fixa\u00e7\u00e3o em um molde grande<\/td>
Somente modelo C, pe\u00e7a acima de 2,3 kg (5 lb)<\/td>
Sim, a massa da pe\u00e7a determina a leitura<\/td>
Sim, port\u00e1til ou fixado, qualquer orienta\u00e7\u00e3o<\/td><\/tr>
Principal limite em a\u00e7o ferramenta<\/td>
Deve permanecer vertical; a condi\u00e7\u00e3o da superf\u00edcie afeta fortemente a leitura<\/td>
As leituras dependem da massa e do \u00e2ngulo, e as convers\u00f5es dependem do material<\/td>
Requer acabamento superficial metalogr\u00e1fico e n\u00e3o tem \u00f3ptica para mirar o penetrador<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n
Os tr\u00eas m\u00e9todos port\u00e1teis de dureza usados em ferramental.<\/em><\/p>\n\n\n\n
O que isso significa em um pedido de a\u00e7o ferramenta<\/h2>\n\n\n\n
A dureza de entrega em a\u00e7o ferramenta \u00e9 um valor de bancada, obtido em uma superf\u00edcie preparada de um corpo de prova ou da pr\u00f3pria barra, e \u00e9 cotada em HRC ou HB. Uma leitura feita em um molde acabado com um instrumento port\u00e1til \u00e9 uma medi\u00e7\u00e3o diferente com uma incerteza diferente, e as duas n\u00e3o devem ser comparadas diretamente sem dizer qual m\u00e9todo produziu qual n\u00famero. Quando uma leitura port\u00e1til retorna baixa em uma ferramenta grande, a sequ\u00eancia que resolve isso \u00e9 a do caso acima: verificar se a leitura baixa \u00e9 um efeito superficial por descarboneta\u00e7\u00e3o ou retifica\u00e7\u00e3o, verificar o instrumento contra seu bloco de refer\u00eancia, e s\u00f3 ent\u00e3o trat\u00e1-la como um problema de dureza no a\u00e7o. Em barra redonda, a geometria da pe\u00e7a tamb\u00e9m altera a leitura de bancada, o que \u00e9 abordado em nossa p\u00e1gina sobre Fatores de corre\u00e7\u00e3o do ensaio de dureza para barras redondas<\/a>, e a menor se\u00e7\u00e3o que pode suportar um ensaio de bancada em Espessura m\u00ednima para ensaio de dureza<\/a>.<\/p>\n\n\n\n