{"id":21176,"date":"2026-10-07T20:26:17","date_gmt":"2026-10-07T12:26:17","guid":{"rendered":"https:\/\/aobosteel.com\/?page_id=21176"},"modified":"2026-10-16T01:43:21","modified_gmt":"2026-10-15T17:43:21","slug":"striking-tool-hardness-and-spalling","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/aobosteel.com\/pt\/striking-tool-hardness-and-spalling\/","title":{"rendered":"Limites de Dureza e Lascamento em Ferramentas de Impacto"},"content":{"rendered":"

Limites de Dureza e Lascamento em Ferramentas de Impacto<\/h1>\n\n\n\n

Uma ferramenta de impacto \u00e9 a \u00fanica aplica\u00e7\u00e3o de a\u00e7o ferramenta em que a dureza que torna a ferramenta \u00fatil \u00e9 tamb\u00e9m a dureza que a torna perigosa. Ap\u00f3s certo ponto, a face de impacto deixa de se deformar e come\u00e7a a fraturar, e o fragmento que se desprende da face carrega energia suficiente para ferir quem segura o cabo. Esta p\u00e1gina aborda a janela de dureza que as especifica\u00e7\u00f5es publicadas estabelecem para ferramentas de impacto e ferramentas golpeadas, o que a ferramenta faz em cada extremo dessa janela, como uma ferramenta aceit\u00e1vel \u00e9 comprovada por ensaio, e o que um lascamento grande revela sobre o a\u00e7o subjacente.<\/p>\n\n\n\n

A janela de dureza \u00e9 um limite de seguran\u00e7a, n\u00e3o um limite de desgaste<\/h2>\n\n\n\n

A dureza m\u00e1xima permitida para uma face de impacto por duas das especifica\u00e7\u00f5es tabuladas pela fonte \u00e9 60 HRC, e a fonte deixa claro por que o n\u00famero est\u00e1 onde est\u00e1. A fratura fr\u00e1gil por clivagem tende a ocorrer em dureza ligeiramente superior a essa, portanto 60 HRC est\u00e1 muito pr\u00f3ximo, talvez demasiado pr\u00f3ximo, de exceder o limite de seguran\u00e7a para uma ferramenta de impacto. A fronteira entre uma dureza superior segura e uma insegura n\u00e3o \u00e9 discreta, mas transicional, raz\u00e3o pela qual o mesmo valor aparece em v\u00e1rias especifica\u00e7\u00f5es como um julgamento compartilhado e n\u00e3o como um limiar n\u00edtido.<\/p>\n\n\n\n

O limite inferior funciona no sentido oposto. Uma face de impacto \u00e9 geralmente mantida em cerca de 50 HRC ou acima, e quando a ferramenta pode ser usada para golpear outra ferramenta de a\u00e7o, como uma cunha, o limite inferior cai para cerca de 45 HRC. Esse valor \u00e9 escolhido pelo aviso que proporciona. A 45 HRC o expoente de encruamento \u00e9 maior e a deforma\u00e7\u00e3o \u00e9 mais generalizada, ent\u00e3o a ferramenta tende a formar cogumelo em vez de quebrar, e a face deformada avisa o usu\u00e1rio de que um lascamento est\u00e1 por vir. Uma face dura demais para formar cogumelo \u00e9 tamb\u00e9m uma face que n\u00e3o d\u00e1 aviso.<\/p>\n\n\n\n

A ferramenta golpeada carrega a mesma l\u00f3gica na dire\u00e7\u00e3o oposta. A dureza m\u00e1xima admiss\u00edvel de uma ferramenta golpeada \u00e9 inferior \u00e0 da ferramenta de impacto, ent\u00e3o a ferramenta golpeada sofre a deforma\u00e7\u00e3o pl\u00e1stica macrosc\u00f3pica, sua \u00e1rea de contato cresce, e a tens\u00e3o na ferramenta de impacto se distribui por um volume maior. Uma ferramenta golpeada macia \u00e9, portanto, parte da prote\u00e7\u00e3o da ferramenta de impacto, e o cogumelo que ela desenvolve \u00e9 intencional.<\/p>\n\n\n\n

Dureza da face de impacto<\/th>O que a ferramenta faz sob um golpe<\/th>O que significa para o usu\u00e1rio<\/th><\/tr><\/thead>
Acima do m\u00e1ximo permitido<\/td>A fratura fr\u00e1gil por clivagem come\u00e7a em dureza ligeiramente superior \u00e0 permitida pelas especifica\u00e7\u00f5es<\/td>O fragmento que se desprende da face carrega energia suficiente para ferir, raz\u00e3o pela qual duas das especifica\u00e7\u00f5es param em 60 HRC e a fonte chama esse valor de muito pr\u00f3ximo do limite de seguran\u00e7a<\/td><\/tr>
No topo da faixa, 55 a 60 HRC<\/td>A face permanece plana e n\u00e3o se deforma antes de quebrar<\/td>Resist\u00eancia ao desgaste no melhor caso e aviso no pior. Uma face que n\u00e3o pode formar cogumelo n\u00e3o d\u00e1 sinal antes de lascar<\/td><\/tr>
Faixa intermedi\u00e1ria, 50 a 55 HRC<\/td>A face se desgasta e se deforma lentamente sob golpes repetidos<\/td>A faixa pr\u00e1tica para uma cabe\u00e7a de martelo, uma ferramenta de percuss\u00e3o e uma ferramenta de impacto pesada<\/td><\/tr>
Cerca de 45 a 50 HRC<\/td>O expoente de encruamento \u00e9 maior e a deforma\u00e7\u00e3o \u00e9 mais generalizada, ent\u00e3o a face forma cogumelo<\/td>O cogumelo \u00e9 um aviso de que o lascamento pode ser iminente. Esta \u00e9 tamb\u00e9m a faixa usada quando a ferramenta precisa golpear outra ferramenta de a\u00e7o, como uma cunha<\/td><\/tr>
Ferramenta golpeada, abaixo da ferramenta de impacto<\/td>A ferramenta golpeada se deforma primeiro e sua \u00e1rea de contato cresce<\/td>A \u00e1rea de contato maior distribui a tens\u00e3o por um volume maior da ferramenta de impacto, ent\u00e3o uma ferramenta golpeada macia \u00e9 a medida de seguran\u00e7a e n\u00e3o um compromisso<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

A janela de dureza para uma face de impacto e o que a ferramenta faz em cada ponto dela. Compilado a partir dos coment\u00e1rios sobre especifica\u00e7\u00f5es e da discuss\u00e3o do ensaio de impacto no artigo Spalling from Impact Events.<\/em><\/p>\n\n\n\n

O que as especifica\u00e7\u00f5es realmente exigem<\/h2>\n\n\n\n

As especifica\u00e7\u00f5es diferem em mais do que suas faixas de dureza. Elas diferem no a\u00e7o que nomeiam, em qual face da ferramenta controlam, e no ensaio usado para comprovar a ferramenta. Uma ferramenta de percuss\u00e3o \u00e9 controlada em quatro pontos, a face de impacto, a face golpeada, o fio de corte e a extremidade da ponta, com uma dureza diferente permitida em cada um. Um martelo \u00e9 controlado na face e novamente tr\u00eas mil\u00edmetros abaixo da face, que \u00e9 onde uma superf\u00edcie dura sobre um interior macio de outra forma se esconderia. Um cinzel permite uma face golpeada de 45 HRC no m\u00e1ximo ao lado de um fio de corte de 53 a 60 HRC, que \u00e9 a mesma ideia aplicada a uma ferramenta que precisa ser golpeada e cortar.<\/p>\n\n\n\n

Especifica\u00e7\u00e3o<\/th>Tipo de ferramenta<\/th>Composi\u00e7\u00e3o do a\u00e7o<\/th>Dureza, HRC<\/th>Ensaio de impacto<\/th><\/tr><\/thead>
AREMA<\/td>Ferramentas de via de percuss\u00e3o<\/td>9260A, 0,56 a 0,64C, 1,8 a 2,0Si, 0,75 a 1,0Mn. 9260B, 0,51 a 0,60C, 1,8 a 2,2Si, 0,75 a 1,0Mn, 0,35 a 0,50Mo, 0,45Si m\u00e1x<\/td>Face de impacto 51 a 55. Face golpeada 44 a 48. Fio de corte 56 a 60. Extremidade da ponta 52 a 56<\/td>Nenhum<\/td><\/tr>
ANSI B173.3-1991<\/td>Ferramentas de impacto pesado<\/td>0,45 a 0,88C, 0,3 a 1,2Mn, 0,35Si m\u00e1x, conforme ASTM A576, A322 ou A681<\/td>Face de impacto 45 a 60. Marreta de lenhador 44 a 55. Penna 45 a 60<\/td>Dureza do bloco 92 a 105 HRB<\/td><\/tr>
BS 876-1981<\/td>Martelos<\/td>0,5 a 0,6C, 0,5 a 0,9Mn, 0,1 a 0,4Si, com 0,2 a 0,3Cr para massa da cabe\u00e7a acima de 1,8 kg (4 lb)<\/td>Face de impacto 50 a 58. Tr\u00eas mm abaixo da face de impacto 46<\/td>Bloco de a\u00e7o normalizado, mesmo a\u00e7o do martelo, seis golpes na periferia da face<\/td><\/tr>
GGG-H-86C-1963<\/td>Martelos<\/td>0,46 a 0,85C, 0,2 a 0,9Mn, 0,1 a 3Si<\/td>Martelo de face dupla 44 a 55. Martelo de carpinteiro 50 a 60. Martelo de bola 50 a 57<\/td>Cabo com menos de 60 cm (25 in.), 92 a 105 HRB. Cabo com mais de 60 cm, 40 a 45 HRC<\/td><\/tr>
ANSI B209.3-1990<\/td>Cunhas para rachar lenha<\/td>A\u00e7o carbono conforme ASTM A29, A576 ou A681<\/td>35 m\u00e1x.<\/td>Ensaio de queda de peso, 4,5 kg (10 lb) de 1,5 m (5 ft)<\/td><\/tr>
ANSI B209.1-1991<\/td>Cinz\u00e9is<\/td>A\u00e7o carbono ou liga conforme ASTM A29, A322, A331, A576 ou A681<\/td>Face de impacto 45 m\u00e1x. Gume de corte 53 a 60<\/td>Ensaio de queda de peso<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

As seis especifica\u00e7\u00f5es de ferramentas de golpear e de serem golpeadas que a fonte tabula, com a composi\u00e7\u00e3o do a\u00e7o que cada uma nomeia e a faixa de dureza que permite. Todas as ferramentas ferrovi\u00e1rias de golpear e de serem golpeadas s\u00e3o atualmente fabricadas com o a\u00e7o grau B, e ferramentas n\u00e3o percussivas como alavancas de unha, tenazes para trilhos e garfos para trilhos s\u00e3o fabricadas com a\u00e7o carbono comum. Fonte, Tabela 1 do artigo.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Comprovar uma ferramenta por ensaio<\/h2>\n\n\n\n

Duas das especifica\u00e7\u00f5es exigem que a ferramenta de golpear seja golpeada contra um bloco de a\u00e7o de 92 a 105 HRB, e uma terceira exige um bloco de a\u00e7o normalizado. Esses n\u00edveis de dureza s\u00e3o baixos, e a fonte \u00e9 direta quanto \u00e0 consequ\u00eancia. Os blocos deformam-se significativamente sob o golpe e, pelo mesmo argumento usado para a ferramenta golpeada, uma bigorna macia distribui a tens\u00e3o e reduz a chance de a ferramenta de golpear lascar. A evid\u00eancia citada \u00e9 que McIntire e Manning n\u00e3o conseguiram lascar martelos com uma energia de impacto de 190 J (140 ft · lbf) golpeada contra uma bigorna de 24 HRC. Um ensaio de golpe com 100 golpes completos desferidos contra tal bigorna \u00e9, portanto, um ensaio da durabilidade da ferramenta e n\u00e3o de sua tend\u00eancia a lascar.<\/p>\n\n\n\n

Uma especifica\u00e7\u00e3o exigia algo mais severo, uma bigorna de 40 a 45 HRC para um martelo com cabo maior que 635 mm (25 in.), e esse requisito foi desde ent\u00e3o substitu\u00eddo pela especifica\u00e7\u00e3o ANSI com sua bigorna muito mais macia, com ensaio por part\u00edculas magn\u00e9ticas ou ultrass\u00f4nico adicionado em seu lugar. A outra vari\u00e1vel no ensaio \u00e9 como o golpe \u00e9 desferido. A especifica\u00e7\u00e3o pede um golpe desferido em cheio com a face de impacto paralela \u00e0 superf\u00edcie, e pede que golpes de rasp\u00e3o, golpes acima e golpes abaixo sejam evitados, porque um golpe que atinge uma borda coloca a carga onde a se\u00e7\u00e3o n\u00e3o a suporta.<\/p>\n\n\n\n

Como uma lasca se parece quando \u00e9 cortada<\/h2>\n\n\n\n

Uma lasca examinada adequadamente carrega mais informa\u00e7\u00e3o do que o fato de a ferramenta ter quebrado. No martelo de bola cujas se\u00e7\u00f5es a fonte examina, a borda da cavidade apareceu cisalhada e um peda\u00e7o da superf\u00edcie de impacto ainda estava preso a ela, com as marcas de ret\u00edfica na face terminando na borda do aro. A superf\u00edcie da cavidade apresentava um fino filme de \u00f3xido, que fixou a temperatura m\u00ednima atingida durante o evento em algum ponto na faixa de 430 a 540 °C, e a temperatura veio da deforma\u00e7\u00e3o pl\u00e1stica do processo de lascamento e n\u00e3o de qualquer tratamento t\u00e9rmico. Em se\u00e7\u00e3o, uma banda de cisalhamento adiab\u00e1tico cobria toda a superf\u00edcie da cavidade. Essa banda \u00e9 uma camada de martensita n\u00e3o revenida de ataque claro, e seu perfil mostrou que dois cisalhamentos separados estiveram envolvidos na remo\u00e7\u00e3o daquela lasca.<\/p>\n\n\n\n

O mesmo exame aplicado a uma cavidade diferente deu a resposta oposta. Onde as marcas de ret\u00edfica atravessam o aro em vez de terminar nele, o aro \u00e9 uma indenta\u00e7\u00e3o e n\u00e3o uma borda cisalhada, e a cavidade formou-se por eje\u00e7\u00e3o da lasca seguida de deforma\u00e7\u00e3o pl\u00e1stica da face ao redor. Distinguir esses dois casos \u00e9 o objetivo de seccionar uma lasca, e \u00e9 um passo frequentemente indispon\u00edvel, porque ferramentas de golpear s\u00e3o com frequ\u00eancia objeto de lit\u00edgio e ensaios destrutivos n\u00e3o s\u00e3o permitidos. Quando isso acontece, a pr\u00f3pria lasca e as superf\u00edcies de fratura s\u00e3o a \u00fanica evid\u00eancia, e o peda\u00e7o que se soltou vale a pena guardar exatamente por esse motivo.<\/p>\n\n\n\n

O que se v\u00ea<\/th>O que significa<\/th><\/tr><\/thead>
Um aro cisalhado, com marcas de ret\u00edfica na face de impacto terminando na borda do aro<\/td>O material deixado pelo golpe foi cortado por cisalhamento, e a lasca saiu como um peda\u00e7o separado. Peda\u00e7os da superf\u00edcie de impacto podem permanecer presos ao aro<\/td><\/tr>
Um aro deformado, com as marcas de ret\u00edfica continuando atrav\u00e9s do aro<\/td>O aro \u00e9 uma indenta\u00e7\u00e3o e n\u00e3o uma borda cisalhada, ent\u00e3o a cavidade formou-se por eje\u00e7\u00e3o da lasca seguida de deforma\u00e7\u00e3o pl\u00e1stica da face ao redor<\/td><\/tr>
Um fino filme de \u00f3xido escurecendo parte da superf\u00edcie da cavidade<\/td>Calor da deforma\u00e7\u00e3o pl\u00e1stica que produziu a lasca. A temperatura m\u00ednima atingida est\u00e1 na faixa de 430 a 540 °C (800 a 1000 °F)<\/td><\/tr>
Uma banda de ataque claro cobrindo a superf\u00edcie da cavidade em uma se\u00e7\u00e3o polida e atacada<\/td>Uma banda de cisalhamento adiab\u00e1tico, que \u00e9 uma camada de martensita n\u00e3o revenida. O perfil da banda mostra quantos cisalhamentos separados estiveram envolvidos na remo\u00e7\u00e3o da lasca<\/td><\/tr>
Uma trinca pr\u00e9via cuja superf\u00edcie \u00e9 brilhante no interior da pe\u00e7a e escura onde encontra uma superf\u00edcie livre<\/td>Uma trinca de t\u00eampera. A parte da trinca que nunca intersectou a superf\u00edcie permaneceu n\u00e3o oxidada, e a parte que atingiu a superf\u00edcie oxidou durante o revenimento, ent\u00e3o superf\u00edcies de fratura antigas e novas diferem em contraste<\/td><\/tr>
Muitas ferramentas de um mesmo lote falhando com essencialmente a mesma geometria de lasca<\/td>Fragiliza\u00e7\u00e3o por revenimento, que \u00e9 confirmada revelando os contornos de gr\u00e3o fragilizados com um reagente de ataque como o reagente de Rucker’s<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

As caracter\u00edsticas que uma cavidade de lasca carrega e a leitura que cada uma sustenta, a partir das se\u00e7\u00f5es e casos pr\u00e1ticos no artigo Spalling from Impact Events.<\/em><\/p>\n\n\n\n

O que uma lasca grande diz sobre o a\u00e7o<\/h2>\n\n\n\n

A lasca superficial comum \u00e9 um evento de servi\u00e7o, e uma lasca grande n\u00e3o \u00e9. A forma\u00e7\u00e3o de lascas grandes est\u00e1 invariavelmente associada a um material defeituoso, e os dois defeitos que a fonte nomeia s\u00e3o uma trinca pr\u00e9via e uma altera\u00e7\u00e3o nos contornos de gr\u00e3o. Uma trinca de t\u00eampera \u00e9 o mais comum dos dois. Quando uma trinca desse tipo fica inteiramente dentro da ferramenta, sua superf\u00edcie nunca v\u00ea o forno e permanece brilhante, enquanto a parte dela que mais tarde atinge uma superf\u00edcie livre oxida durante o revenimento, ent\u00e3o as superf\u00edcies de fratura antigas e novas diferem em contraste e o contorno da trinca original pode ser lido como uma forma distinta dentro da cavidade. Onde a trinca estava aberta \u00e0 superf\u00edcie desde o in\u00edcio, toda a superf\u00edcie da trinca est\u00e1 oxidada, e o peda\u00e7o que se soltou \u00e9 ent\u00e3o muito mais f\u00e1cil de identificar como um defeito antigo.<\/p>\n\n\n\n

A fragiliza\u00e7\u00e3o por revenimento \u00e9 a segunda causa e comporta-se de modo diferente, porque n\u00e3o deixa trinca alguma a encontrar. O caso que a fonte apresenta \u00e9 de tr\u00eas marretas de rasgar compradas em um \u00fanico lote encaixotado que falharam de modo muito semelhante, com essencialmente a mesma geometria de lasca em cada uma. A evid\u00eancia estava nos contornos de gr\u00e3o e n\u00e3o no aspecto da fratura, e foi revelada por ataque com o reagente de Rucker’s. Um lote de ferramentas que falha de modo semelhante \u00e9, portanto, um sinal para examinar o tratamento t\u00e9rmico do lote em vez de como qualquer ferramenta individual foi usada, e os tipos de fragiliza\u00e7\u00e3o que podem produzir esse padr\u00e3o est\u00e3o reunidos em Tipos de fragiliza\u00e7\u00e3o em a\u00e7os<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

O que isso significa em um pedido de a\u00e7o ferramenta<\/h2>\n\n\n\n

Um pedido de ferramenta de golpear \u00e9 um dos poucos em que o valor de dureza e o modo de falha t\u00eam de ser decididos em conjunto. A janela de dureza \u00e9 estreita, sua extremidade inferior \u00e9 escolhida pelo aviso que d\u00e1 e n\u00e3o pelo desempenho que entrega, e a ferramenta golpeada tem de ser mais macia que a ferramenta de golpear para que o par funcione. Tr\u00eas itens valem a pena anotar. A dureza da face e da ponta tr\u00eas mil\u00edmetros abaixo dela, j\u00e1 que uma camada dura superficial sobre um n\u00facleo macio comporta-se de modo diferente de uma ferramenta temperada em toda a se\u00e7\u00e3o. A tenacidade ao impacto por tr\u00e1s dessa dureza, porque uma face no topo da faixa precisa da tenacidade para sobreviver aos golpes sob os quais n\u00e3o se deformar\u00e1. E o lote de tratamento t\u00e9rmico, porque um lote de ferramentas que falha de modo semelhante aponta para o revenimento e n\u00e3o para o servi\u00e7o. Graus tenazes resistentes ao choque e seu tratamento t\u00e9rmico est\u00e3o em Tratamento t\u00e9rmico de a\u00e7o ferramenta S7<\/a> e em A\u00e7os para ferramentas para resist\u00eancia ao trincamento<\/a>, a energia de impacto que esses graus absorvem est\u00e1 registrada em Ensaio de Impacto Charpy em A\u00e7o Ferramenta<\/a>, e o lado relacionado de desgaste do mesmo impacto est\u00e1 em Desgaste por Impacto e Lascamento de Ferramentas<\/a>. A forma como uma fratura \u00e9 classificada antes de ser explicada est\u00e1 em o gr\u00e1fico de identifica\u00e7\u00e3o de modos de dano<\/a>, as marcas na pr\u00f3pria superf\u00edcie s\u00e3o lidas com Caracter\u00edsticas da superf\u00edcie de fratura e o que elas significam<\/a>, a trinca que existia antes do servi\u00e7o \u00e9 descrita em trincas de t\u00eampera em a\u00e7o ferramenta<\/a>, e a refer\u00eancia de qual a\u00e7o \u00e9 usado para qual ferramenta est\u00e1 em Materiais para Ferramentas e Matrizes por Tipo de Ferramenta<\/a>. A sequ\u00eancia mais ampla de falhas, do projeto ao servi\u00e7o, \u00e9 apresentada em An\u00e1lise de falha de ferramentas e matrizes<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Antes de agir sobre uma lasca<\/h3>\n\n\n\n

Uma p\u00e1gina de refer\u00eancia, n\u00e3o \u00e9 uma especifica\u00e7\u00e3o da Aobo Steel, e as faixas de dureza acima s\u00e3o os valores publicados nas especifica\u00e7\u00f5es citadas, que se aplicam \u00e0s ferramentas abrangidas por essas especifica\u00e7\u00f5es. Uma ferramenta fora dessas normas, ou uma ferramenta com face reparada, n\u00e3o \u00e9 regida por esses n\u00fameros. N\u00e3o devolva uma ferramenta de impacto ao servi\u00e7o com dureza acima da faixa porque desgastou r\u00e1pido demais, pois a falha que se segue n\u00e3o \u00e9 gradual. Quando uma ferramenta j\u00e1 lascou, guarde o fragmento que se soltou, pois a superf\u00edcie de fratura nele pode ser a \u00fanica evid\u00eancia restante quando o ensaio destrutivo for descartado.<\/p>\n\n\n\n

Fonte: ASM Handbook, Volume 11, Failure Analysis and Prevention, ASM International, 2002.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Hardness Limits and Spalling in Striking Tools A striking tool is the one tool steel application where the hardness that makes the tool useful is also the hardness that makes it dangerous. 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