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Especificação da dureza do metal - É suficiente?

Os testes de dureza Rockwell e Brinell são métodos comuns de caracterização de metais utilizados para determinar se o estoque de metal ou um componente metálico possui as propriedades necessárias. A razão para isso é que esses testes são simples e rápidos, além de serem baratos. No entanto, embora esses testes forneçam informações úteis, existe um perigo para a prática comum de especificar apenas a dureza ea composição da liga nos desenhos de projeto de componentes.

Há circunstâncias em que um metal pode atender aos requisitos de composição e dureza, e ainda não é adequado para uso na aplicação pretendida. Isso pode ocorrer quando a microestrutura metálica é deficiente de uma forma que é indetectável pelo teste de dureza Rockwell ou Brinell.


ferriteatgbsConsidere a microestrutura de um componente de aço. A microestrutura consistiu em martensite, com ferrita sobre o que eram limites de grãos de austenite (setas) antes da austenite transformada em martensite. Este foi o resultado de remoção inadequada durante o tratamento térmico. A amostra tinha uma dureza de Rockwell C 38. No entanto, a ferrite nos grãos anteriores de austenita comprometeu as propriedades mecânicas do metal, permitindo um caminho de fratura através da ferrita relativamente macia. Sem especificar que a microestrutura deve ser completamente martensítica, o designer de componentes arriscou usando componentes que preenchessem as especificações, mas que não eram confiáveis.

Outros exemplos onde é possível ter um valor de dureza Rockwell ou Brinell que atende às especificações, mas ainda tem um componente que não é confiável ou inaceitável são:

  • Diminuição da resistência à corrosão de aços inoxidáveis ​​devido à formação de partículas de carboneto de crómio nos limites de grãos (sensibilização).
  • Aumento do desgaste dos aços de rolamento com partículas de carboneto duro na superfície.
  • Aumento da suscetibilidade à queima de corrosão por tensão das ligas de alumínio 2xxx endurecidas por precipitação devido à formação de precipitados nos limites dos grãos.
  • Pele de laranja em componentes esticados de chapa metálica com grãos de superfície excessivamente grandes e grãos de tamanho normal no interior

A principal coisa a retirar desta discussão é que especificar composição e dureza muitas vezes não é suficiente. Em muitos casos, é importante especificar a microestrutura de estoque de metal ou um componente para melhorar a probabilidade de obter consistentemente as propriedades metálicas. A importância deste aumenta à medida que o desempenho e a confiabilidade esperados do componente aumentam. Outras análises, como testes de tração, também podem ser necessárias.

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