Converta a Dureza entre HB, HV, HRC e HRB
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O que é a Dureza?
A dureza mede a resistência à deformação plástica localizada causada por força ou abrasão. Os materiais com elevada dureza são geralmente mais fortes e mais resistentes ao desgaste mas, por outro lado, mais frágeis e sensíveis à fratura. A dureza é um tema vasto que está bem coberto. Nesta publicação, iremos abordá-lo do ponto de vista da Usinagem .
Unidades de dureza
A dureza é medida através de vários métodos e unidades. As unidades padrão utilizadas no espaço de Usinagem são:
Rockwell [HRC/HRB/HRA] é uma das unidades mais comuns utilizadas para listar a dureza dos materiais usinados. O ensaio é efetuado medindo a profundidade de penetração de uma esfera sob uma grande carga em comparação com a penetração feita por uma pré-carga de referência. A escala Rockwell está dividida em 9 subescalas marcadas pelas letras A-K. Cada escala utiliza uma carga de referência diferente e diferentes tamanhos de esfera. Na Usinagem, a mais comum é a escala C (HRc). O metal usinado situa-se normalmente entre 10-65 HRC.
Brinell [HB]é uma das unidades mais comuns utilizadas para listar a dureza dos materiais de aço. O teste é efectuado com uma esfera de aço de 10 mm pressionada com 3000 Kgf (6.614 Lbf). Os valores comuns para materiais usinados variam entre 100 HB para materiais muito macios e 650 HB para aços tratados termicamente.
A vantagem da Brinell [HB] sobre a Rockwell [HRC/HRB] é que toda a gama é coberta na escala, enquanto na escala Rockwell C, quando a dureza é inferior a 180 HB, é necessário mudar para a Rockwell B.
Vickers [HV] é uma unidade comum para listar a dureza das classes de carboneto (metal duro) e outros materiais de corte duro, como cerâmica, CBN e PCD. O teste é efetuado medindo a área da superfície da indentação criada por um diamante com a forma de uma pirâmide quadrangular. O número HV é igual à força dividida pela área (F/a). As classes de carboneto estão normalmente na gama de 1.300-1.900 HV. A cerâmica pode atingir uma dureza de 2.000 HV, o CBN até 3.000 HV e o PCD até 6.000 HV
Dureza na Usinagem
A dureza é um dos parâmetros mais críticos em qualquer discussão sobre maquinagem, uma vez que afecta a Taxa de Remoção de Material, o consumo de energia da máquina e a vida útil da ferramenta. É o principal parâmetro a conhecer tanto para as matérias-primas como para os materiais de corte.
Matérias-primas
Apesar de ser contraintuitivo, não é ideal para usinar material muito macio. É impossível partir os cavacos abaixo de uma determinada dureza, e a matéria-prima tem tendência a aderir à aresta de corte, causando BUE. A partir de um determinado ponto de dureza, o aumento da dureza aumenta ainda mais o desgaste e obriga a reduzir a velocidade de corte ou a aceitar uma vida útil mais curta da ferramenta. Acima de um determinado limiar, tornar-se-á impossível usinar o material com uma pastilha/inserto de metal duro convencional, sendo obrigatória a utilização de materiais avançados como a cerâmica e o CBN.
Gama de dureza por Grupos de materiais
Grupo de materiais | HB | HRC |
---|---|---|
Aço (recozido) | 70-270 | <28 |
Aço (temperado e recozido) | 270-350 | 29-38 |
Aço (endurecido) | 350-750 | 39-68 |
Aço inoxidável (austenítico) | 70-180 | <10 |
Ferro fundido | 180-300 | 10-32 |
Alumínio | 60-100 | – |
Superligas de resistência ao calor (Inconel) | 130-450 | <46 |
Titânio | 70-370 | <40 |
Carboneto de tungstênio
A maioria das ferramentas de corte são feitas de carboneto de tungstênio. O aço pode atingir, após tratamento térmico, uma dureza de até 1.000 [HV]. As classes de carboneto de tungsténio variam entre 1300 e 2000 HV e, por isso, são adequadas para cortar metais. A elevada dureza é acompanhada por uma menor tenacidade e fragilidade. A escolha de uma classe demasiado dura pode causar uma falha catastrófica devido à quebra da pastilha ou reduzir a vida útil da ferramenta devido à lascagem da aresta/borda de corte.
Dureza recomendada para as pastilhas/insertos de metal duro de acordo com a aplicação.
Grau de dureza | Dureza [Hv] | Aplicação |
Difícil | 1700-1900 | Rotação contínua em condições estáveis |
Equilibrado | 1500-1700 | Torneamento em condições menos favoráveis e ranhuramento |
Resistente | 1300-1500 | Fresagem, corte ou torneamento com corte interrompido |
Tabela de conversão
BRINELL [HB] | ROCKWELL-C [HRC] | ROCKWELL-B [HRB] | VICKERS [HV] | Strength [N/mm^2] |
---|---|---|---|---|
800 | 72 | |||
780 | 71 | |||
760 | 70 | |||
752 | 69 | |||
745 | 68 | |||
746 | 67 | |||
735 | 66 | |||
711 | 65 | |||
695 | 64 | |||
681 | 63 | |||
658 | 62 | |||
642 | 61 | |||
627 | 60 | |||
613 | 59 | |||
601 | 58 | 746 | ||
592 | 57 | 727 | ||
572 | 56 | 694 | ||
552 | 55 | 649 | ||
534 | 54 | 120 | 589 | |
513 | 53 | 119 | 567 | |
504 | 52 | 118 | 549 | |
486 | 51 | 118 | 531 | |
469 | 50 | 117 | 505 | |
468 | 49 | 117 | 497 | |
456 | 48 | 116 | 490 | 1569 |
445 | 47 | 115 | 474 | 1520 |
430 | 46 | 115 | 458 | 1471 |
419 | 45 | 114 | 448 | 1447 |
415 | 44 | 114 | 438 | 1422 |
402 | 43 | 114 | 424 | 1390 |
388 | 42 | 113 | 406 | 1363 |
375 | 41 | 112 | 393 | 1314 |
373 | 40 | 111 | 388 | 1265 |
360 | 39 | 111 | 376 | 1236 |
348 | 38 | 110 | 361 | 1187 |
341 | 37 | 109 | 351 | 1157 |
331 | 36 | 109 | 342 | 1118 |
322 | 35 | 108 | 332 | 1089 |
314 | 34 | 108 | 320 | 1049 |
308 | 33 | 107 | 311 | 1035 |
300 | 32 | 107 | 303 | 1020 |
290 | 31 | 106 | 292 | 990 |
277 | 30 | 105 | 285 | 971 |
271 | 29 | 104 | 277 | 941 |
264 | 28 | 103 | 271 | 892 |
262 | 27 | 103 | 262 | 880 |
255 | 26 | 102 | 258 | 870 |
250 | 25 | 101 | 255 | 853 |
245 | 24 | 100 | 252 | 838 |
240 | 23 | 100 | 247 | 824 |
233 | 22 | 99 | 241 | 794 |
229 | 21 | 98 | 235 | 775 |
223 | 20 | 97 | 227 | 755 |
216 | 19 | 96 | 222 | 716 |
212 | 18 | 95 | 218 | 706 |
208 | 17 | 95 | 210 | 696 |
203 | 16 | 94 | 201 | 680 |
199 | 15 | 93 | 199 | 667 |
191 | 14 | 92 | 197 | 657 |
190 | 13 | 92 | 186 | 648 |
186 | 12 | 91 | 184 | 637 |
183 | 11 | 90 | 183 | 617 |
180 | 10 | 89 | 180 | 608 |
175 | 9 | 88 | 178 | 685 |
170 | 7 | 87 | 175 | 559 |
167 | 6 | 86 | 172 | 555 |
166 | 5 | 86 | 168 | 549 |
163 | 4 | 85 | 162 | 539 |
160 | 3 | 84 | 160 | 535 |
156 | 2 | 83 | 158 | 530 |
154 | 1 | 82 | 152 | 515 |
149 | 81 | 149 | 500 | |
147 | 80 | 147 | 490 | |
143 | 79 | 146 | 482 | |
141 | 78 | 144 | 481 | |
139 | 77 | 142 | 480 | |
137 | 76 | 140 | 475 | |
135 | 75 | 137 | 467 | |
131 | 74 | 134 | 461 | |
127 | 72 | 129 | 451 | |
121 | 70 | 127 | 431 | |
116 | 68 | 124 | 422 | |
114 | 67 | 121 | 412 | |
111 | 66 | 118 | 402 | |
107 | 64 | 115 | 382 | |
105 | 62 | 112 | 378 | |
103 | 61 | 108 | 373 | |
95 | 56 | 104 | ||
90 | 52 | 95 | ||
81 | 41 | 85 | ||
76 | 37 | 80 |