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3 Dicas para maior Durabilidade de Panos no Lab Metalográfico

Pano Gasto TestMat

Maximizando a Durabilidade de Panos de Polimento Metalográfico no Laboratório

A manutenção cuidadosa dos insumos no laboratório metalográfico é fundamental para aprimorar a qualidade das análises. Neste artigo, exploraremos a importância de acompanhar e otimizar a durabilidade dos panos de polimento metalográfico, garantindo resultados precisos e eficazes em suas análises metalográficas.

Panos de Polimento Metalográfico: Estendendo sua Vida Útil

Os panos de polimento metalográfico desempenham um papel vital na preparação de amostras para análises metalográficas. Entender a vida útil esperada desses insumos é fundamental. Analisaremos fatores como a abrasividade das amostras, pressão de polimento e a escolha do pano apropriado para prolongar a durabilidade e manter a excelência nas análises. Adotar práticas de manutenção preventiva pode economizar tempo e recursos no laboratório.

Quanto Tempo um Pano Pode Durar?

Se você chegou até este ponto do artigo, é provável que esteja se perguntando: “Quantas amostras um pano pode processar?” Um pano bem mantido mantém sua abrasividade até que seu tecido se desgaste completamente, como ilustrado na imagem abaixo. Este é o ponto final da vida útil do pano. Com a aplicação de boas práticas, essa etapa demorará mais para ser alcançada, reduzindo custos e riscos.

Pano com desgaste. Trama do tecido visível. Esta é a indicação de um pano desgastado.
Pano com desgaste. Trama do tecido visível. Esta é a indicação de um pano desgastado. (TestMat)

 

3 Dicas Essenciais para Manutenção e Limpeza de Panos

Manter seus panos de polimento metalográfico em condições ideais requer cuidados específicos. Neste tópico, compartilhamos três dicas valiosas para manutenção e limpeza eficaz desses insumos. Desde a remoção de resíduos abrasivos até a escolha dos produtos de limpeza adequados, essas práticas garantem uma vida útil prolongada e resultados precisos em suas análises metalográficas.

  1. Afixação adequada do pano no disco da politriz é essencial. Bolhas e dobras podem inutilizar rapidamente o pano.
  2. A abrasividade da amostra inclui o embutimento ou o porta-amostras utilizado. Remover as quinas do embutimento é crucial, pois elas desgastam rapidamente o pano.
  3. Armazene o pano junto com o disco em um recipiente fechado. Racks em gavetas ou embalagens com tampas são opções. Isso evita a deposição de poeira na superfície enquanto o pano não está em uso.

Além dessas três dicas, recomendamos a limpeza periódica do pano com cuidado e a regulagem correta de velocidade e sentido de rotação da politriz.

Conclusão

  • A durabilidade dos insumos no laboratório metalográfico é crucial para garantir a precisão das análises.
  • Panos de polimento metalográfico desgastados podem prejudicar a qualidade dos resultados.
  • Medidas de manutenção e limpeza adequadas são uma estratégia inteligente para economizar recursos e manter a eficiência das operações no laboratório.

 

Esperamos que este artigo tenha sido informativo e útil. Para obter mais informações sobre metalografia e insumos de laboratório, confira nossos treinamentos especializados.

 

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Análise de Falhas: Uma Visão Integral para o Sucesso do Produto

desgaste 1 - 1 Artigo Técnico

Introdução Análise de Falhas e Ensaios Acelerados

Com o rápido avanço da tecnologia, as empresas estão sob pressão constante para lançar produtos inovadores que atendam às expectativas de desempenho e segurança. Mas o que acontece quando um produto falha? A análise de falhas torna-se crucial para entender os problemas subjacentes e evitar falhas futuras.

Serviços Oferecidos

Como Nossa Empresa Pode Ajudar

Nossa gama completa de serviços abrange desde análises de falhas de produtos até análises de falhas em equipamentos e materiais. Além disso, nossa expertise se estende a análises de quebra. Utilizamos métodos avançados e abordagens multidisciplinares para oferecer insights que ajudam na tomada de decisões estratégicas.

Análise de Falha de Material: Fadiga Corrosão Superfície MEV
Análise de Falha de Material: Fadiga Corrosãoem Aço Carbono. (TestMat)

O que é um Teste de Vida Acelerada?

O teste de vida acelerada é um processo em que um produto é submetido a condições (como solicitações, tensão, temperaturas, voltagem, taxa de vibração, pressão, etc.) que superam seus parâmetros de serviço normais, tudo com o objetivo de descobrir falhas e possíveis modos de falha em um curto período. Analisando a resposta do produto a esses testes, os engenheiros podem fazer previsões sobre a vida útil e os intervalos de manutenção de um produto.

A análise de falha é uma metodologia importante nos ensaios acelerados, pois esta precisará ser precisa para identificar o mecanismo do modo de falha da situação acelerada do ensaio.

Teoria Avançada de Testes Acelerados de Vida

Nos polímeros, por exemplo, os testes podem ser feitos em temperaturas elevadas para produzir um resultado em um tempo muito menor do que o possível em temperaturas ambiente. Muitas propriedades mecânicas dos polímeros têm uma relação do tipo Arrhenius com relação ao tempo e à temperatura. Se você conduzir testes curtos em temperaturas elevadas, esses dados podem ser usados para extrapolar o comportamento do polímero à temperatura ambiente, evitando a necessidade de realizar testes demorados e, portanto, caros. A análise de falha é realizada após a falha do componente no ensaio acelerado.

Objetivos dos ALTs

Os ALTs são usados principalmente para acelerar testes, o que é particularmente útil em casos de baixa taxa de falha, alta longevidade e desgaste elevado ao longo do tempo. Para instâncias, em testes de confiabilidade em circuitos que devem durar anos em condições de uso, resultados precisam ser obtidos em muito menos tempo.

4 Passos para um Teste de Vida Acelerada Eficiente

1- Identificar falhas e mecanismos relevantes: O primeiro passo é entender os modos de falha do produto ou equipamento. Isso envolve analisar dados históricos, realizar testes preliminares e estudar literatura técnica relacionada. Quanto mais específica for a identificação, mais direcionado será o teste acelerado.

2- Definir as solicitações aplicáveis: Após identificar os modos de falha, o próximo passo é definir quais solicitações (como ciclos térmicos, pressão, ou vibração) serão aplicadas durante os ensaios. A seleção precisa ser precisa e relevante para simular as condições que o produto ou equipamento enfrentará em uso real.

3- Realizar a análise de quebra e outros testes relevantes: Uma vez que as solicitações são definidas, os testes podem ser realizados. Isso inclui não apenas a análise de quebra, mas também testes adicionais que possam ser relevantes para entender a durabilidade e confiabilidade do item em estudo.

4- Calcular a expectativa de vida do produto ou equipamento: Com os resultados em mãos, o último passo é analisar os dados para calcular a expectativa de vida do produto. Esse processo pode incluir a modelagem estatística para prever como o produto se comportará ao longo do tempo sob diferentes condições.

Cada um desses passos é crucial para a realização de um teste de vida acelerada eficiente e para garantir que as decisões de design e manutenção sejam informadas e precisas. O objetivo é otimizar tanto a qualidade quanto a eficiência, melhorando assim a competitividade do produto no mercado.

Conclusão

  1. Importância da Análise de Falhas: Compreender a durabilidade de produtos e equipamentos é vital em um ambiente competitivo. A análise de falhas é crucial para identificar modos de falha, um elemento chave para a realização de ensaios acelerados eficientes.
  2. Ensaios Acelerados: Estes testes fornecem insights valiosos sobre o desempenho do produto ao longo do tempo, permitindo otimizações que impactam tanto a qualidade quanto os custos.
  3. Treinamento Especializado: Oferecemos cursos de treinamento em análise de falhas que abrangem desde princípios básicos até técnicas avançadas. Estes cursos preparam sua equipe para realizar análises de alta qualidade e implementar estratégias de melhoria contínua nos modos de falha identificados.
  4. Links Úteis:
    • Para mais informações sobre nossos treinamentos em análise de falhas, clique aqui.
    • Se você está interessado em nossos serviços de ensaios acelerados, saiba mais aqui.
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Conversão de Dureza Alumínio 6061 e outras ligas

medidor hrc hrb wolpert

As medidas de dureza em Alumínio podem ser convertidas em valores de outras escalas. A conversão de dureza alumínio 6061 e outros tipos de liga de alumínio brutas podem ser realizadas na tabela abaixo.

Tabela Conversão de Dureza Alumínio 6061 e outras ligas

A tabela abaixo apresenta as escalas usuais na avaliação de propriedades mecânicas de ligas de alumínio.

– Tabela de conversão válida para alumínio bruto. Não deve ser utilizada em ligas fundidas.
– Baseado na ASTM E140.
– Valores de referência.

Brinell 10mm500kgf Esfera Padrão HBSVickers 15kgf HVRockwell B 100kgf HRBRockwell E 100kgf HRERockwell H 60kgf HRHRockwell 15T 15kgf HR15TRockwell 30T 30kgf HR30TRockwell 15W 15kgf HR15W
16018991897795
15518390897695
15017789897594
14517187887494
14016586887394
13515984877193
13015381877093
12514779866892
12014176866792
11513572101866591
11012969100856391
1051236599846191
1001176098835990
951115696825790
901055194108815489
85984691107805289
80924088106785088
75863484104764787
70802880102744486
6574751007285
606870977083
556265946782
505659916480
455053876279
404446835977

Conclusão

  • A Tabela de conversão de dureza para alumínio pode ser utilizada conforme o processo de fabricação do alumínio (ligas conformadas)
  • As conversões de dureza permitem trabalhar com outras especificações e outros equipamentos com leituras em escalas distintas

Veja todas as nossas tabelas de conversão:

Tabela Conversão de Dureza Alumínio 6061 e outras ligas
Tabela Conversão de Durezas para Aços Carbono e Inox – Referência Leeb HLD – HRC
Tabela Conversão de Durezas Online – Aços Inox Recozidos – HRB e HB
Tabela Conversão de Durezas para Aços não Austeníticos – Referência Rockwell C – HRC
Tabela Conversão de Durezas para Aços não Austeníticos – Referência Rockwell B – HRB

Veja mais sobre conversão de durezas em ASTM.

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Conversão de Dureza HLD para HRC (20-62HRC)

medidor hrc hrb wolpert
Medidor Leeb com Conversão de Dureza HLD para HRC
Medidor de Dureza Leeb Digital com Conversão de Dureza HLD para HRC

Todas as medidas de dureza podem ser convertidas utilizando-se as tabelas apropriadas para cada tipo e condição de material. A conversão de dureza HLD para HRC pode ser feita na tabela abaixo para aço carbono, aços inox martensíticos e ferríticos.

O que é Dureza Leeb?

A dureza Leeb é realizada com durômetros portáteis pelo métodode impacto. Este tipo de equipamento é indicado para peças com grande massa, pois a dureza é medida através da propagação da onda sonora gerado pelo impacto na peça. A preparação do ponto de ensaio deve ser cuidadosa com baixa rugosidade. Peças mais leves ou de baixa espessura podem dar resultados imprecisos e assim é necessário avaliar o procedimento de ensaio previamente.

Estes equipamentos são eletrônicos e já contêm a conversão de dureza HLD para HRC e outras escalas de medição para diferentes materiais.

O que é dureza HL?

A dureza HL é a abreviação de Hardness Leeb, ou seja significa Dureza Leeb na escala HLD.

Tabela Conversão de Durezas para Aços Carbono e Inox – Referência Leeb HLD – HRC

– Aços Carbono e Aços Inox Martensíticos e Ferríticos.
– Valores de Referência.
– Baseado em ASTM E140.

Leeb Tipo D HLDRockwell C 150kgf HRCVickers HVBrinell 10mm 3000kgf Esfera Padrão HBSLeeb Tipo D HLD
82862762( 721 )828
81961737( 699 )819
80960711( 675 )809
80059688( 654 )800
79158667634791
78257645614782
77356625595773
76455605577764
75554586559755
74653568542746
73752550526737
72951534511729
72050517496720
71249503482712
70348487467703
69547473455695
68746460442687
67945447430679
67144434418671
66343422407663
65542410395655
64741398385647
64040388375640
63239377365632
62538368356625
61837358347618
61136349338611
60335339328603
59634330320596
59033323313590
58332314305583
57631306297576
57030299291570
56329291283563
55728284276557
55127277270551
54526271264545
53925264258539
53324258252533
52723251246527
52122245240521
51621240235516
51020234229510

Conclusão

  • A Tabela de conversão de dureza HLD pode ser utilizada conforme a classe do material
  • As conversões de dureza permitem trabalhar com outras especificações e outros equipamentos com leituras em escalas distintas

Veja todas as nossas tabelas de conversão:

Tabela Conversão de Dureza Alumínio 6061 e outras ligas
Tabela Conversão de Durezas para Aços Carbono e Inox – Referência Leeb HLD – HRC
Tabela Conversão de Durezas Online – Aços Inox Recozidos – HRB e HB
Tabela Conversão de Durezas para Aços não Austeníticos – Referência Rockwell C – HRC
Tabela Conversão de Durezas para Aços não Austeníticos – Referência Rockwell B – HRB

Veja mais sobre conversão de durezas em ASTM.

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Conversão de Dureza Online – Inox HB (60-100 HRB)

medidor hrc hrb wolpert
conversão de dureza online - microestrutura inox recozido
Microestrutura típica de um Inox AISI 304 recozido. Microestrutura adequada para o uso de tabela de conversão de dureza online para materiais recozidos.

Conversão de Dureza Online – Tabela HRB – Brinell

A tabela de conversão de dureza online para aços inox foi elaborada considerando-se materiais recozidos, ou seja, não é aplicável a materiais com elevada deformação plástica à frio.

Para converter dureza HRC para Brinell verifique esta tabela aqui.

O que é Material Deformado á Frio?

As ligas metálicas são muitas vezes conformadas á frio (temperatura ambiente) depois de serem fundidas em barras ou placas de grandes dimensões, ou mesmo após uma etapa de conformação á quente. A conformação á frio, ou também denominado trabalho á frio, melhora as propriedades de dureza e resistência mecânica dos materiais pelo encruamento da microestrutura na deformação plástica. No aço inox os efeitos do encruamento á frio podem ser removidos com um tratamento térmico de recozimento que é feito em temperaturas abaixo de 400ºC e por longas horas.

Tabela de Conversão de Durezas Online – Aços Inox Recozidos – HRB e HB

– Aços inox Recozidos são materiais que apresentam microestrutura sem deformação plástica. Materiais com elevada deformação plástica não terão a correspondência normalizada em outras escalas.
– Valores de Referência.
– Baseado em ASTM E140

Rockwell B 100kgf HRBBrinell 10mm 3000kgf Esfera Padrão HBS
100256
99248
98240
97233
96226
95219
94213
93207
92202
91197
90192
89187
88183
87178
86174
85170
84167
83163
82160
81156
80153
79150
78147
77144
76142
75139
74137
73135
72132
71130
70128
69126
68124
67122
66120
65118
64116
63114
62113
61111
60110

Conclusão

  • A Tabela de conversão de dureza pode ser utilizada conforme a classe do material e seu estado conformado
  • As conversões de dureza permitem trabalhar com outras especificações e outros equipamentos com leituras em escalas distintas

Veja todas as nossas tabelas de conversão:

Tabela Conversão de Dureza Alumínio 6061 e outras ligas
Tabela Conversão de Durezas para Aços Carbono e Inox – Referência Leeb HLD – HRC
Tabela Conversão de Durezas Online – Aços Inox Recozidos – HRB e HB
Tabela Conversão de Durezas para Aços não Austeníticos – Referência Rockwell C – HRC
Tabela Conversão de Durezas para Aços não Austeníticos – Referência Rockwell B – HRB

Veja mais sobre conversão de durezas em ASTM.

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Conversão Dureza HRC para HB (20-68 Rockwell C)

medidor hrc hrb wolpert

Conversão de Dureza HRC para HB, HRB e Vickers

Nas áreas fabris normalmente se tem um tipo de durômetro disponível. Os durômetros mais comuns de serem encontrados são os durômetros Rockwell C e Brinell com esfera de 10mm. Porém, as especificações de dureza nem sempre estão nestas escalas e assim é necessário recorrer as tabelas de conversão de durezas para converter resultados e especificações.

Veja como utilizar as tabelas de conversão e quais os requsitos para poder utilizá-la neste link tabela de dureza hb para hrc.

dureza hrc para hb
O indentador é fundamental na medição de durezas. Este é um indentador para medidas de dureza HRC.

O que é Dureza HRC?

A dureza HRC é uma medida de dureza do material realizada com uma carga de 150kgf e um indentador de diamante.

Conversor de Dureza Online – Converter dureza HRC para HB

Com as Tabelas de Conversão on line é fácil de encontrar o valor desejado, mas deve-se escolher a tabela para o tipo de material ensaiado. A tabela à seguir pode ser utilizada em aços carbono (aço não austenítico).

Tabela Conversão de Durezas para Aços não Austeníticos – Referência Rockwell C – HRC

As tabelas de conversão de durezas servem para verificar o valor medido em um método e compará-lo com o valor de referência em outro método. Medidas realizadas em dois durômetros com métodos distintos podem ter variações relacionadas com a amostra, com o método de preparação da mesma, com a leitura dos resultados, entre outros.
Referência da tabela ASTM E140. Valores somente para referência.

Rockwell C 150kgf HRCVickers HVBrinell 10mm 3000kgf Esfera Aço HBSBrinell 10mm Esfera Tungstênio 3000kgf HBWRockwell A 60kgf HRARockwell D 100kgf HRDRockwell 15N 15kgf HR15NRockwell 30N 30kgf HR30NRockwell 45N 45kgf HR45NRockwell C150kgf HRC
2023822622660.540.169.441.519.620
2124323123161.040.969.942.320.721
2224823723761.541.670.543.222.022
2325424324362.042.171.044.023.123
2426024724762.443.171.645.024.324
2526625325362.843.872.245.925.525
2627225825863.344.672.846.826.726
2727926426463.845.273.347.727.827
2828627127164.346.173.948.628.928
2929427927964.847.074.549.530.129
3030228628665.347.775.050.431.330
3131029429465.848.475.651.332.531
3231830130166.349.276.152.133.732
3332731131166.850.076.653.334.933
3433631931967.450.877.254.236.134
3534532732767.951.577.755.037.235
3635433633668.452.378.355.938.436
3736334434468.953.178.856.839.637
3837235335369.453.879.457.740.838
3938236236269.954.679.958.641.939
4039237137170.455.480.459.543.140
4140238138170.956.280.960.444.341
4241239039071.556.981.561.345.542
4342340040072.057.782.062.246.743
4443440940972.558.582.563.147.844
4544642142173.159.283.064.049.045
4645843243273.660.083.564.850.346
4747144244374.160.883.965.851.447
4848445145574.761.484.566.752.548
49498( 464 )46975.262.185.067.653.849
50513( 475 )48175.963.185.568.555.050
51528( 487 )49676.363.885.969.456.151
52544( 500 )51276.864.686.470.257.452
5356052577.465.486.971.258.653
5457754378.066.187.472.059.854
5559556078.566.987.973.060.955
5661357779.067.788.373.962.056
5763359579.668.588.974.863.257
5865361580.169.289.375.764.358
5967463480.769.989.876.665.559
60697( 654 )81.270.790.277.566.660
61720( 670 )81.871.590.778.467.761
62746( 688 )82.372.291.179.368.862
63772( 705 )82.873.091.480.169.963
64800( 722 )83.473.891.881.171.064
65832( 739 )83.974.592.281.972.065
6686584.575.492.582.873.366
6790085.076.192.983.674.267
6894085.676.993.284.475.468

Conclusão

  • A Tabela de conversão de dureza pode ser utilizada, conforme a classe do material e seu estado conformado
  • As conversões de dureza permitem trabalhar com outras especificações e outros equipamentos com leituras em escalas distintas

Veja todas as nossas tabelas de conversão:

Tabela Conversão de Dureza Alumínio 6061 e outras ligas
Tabela Conversão de Durezas para Aços Carbono e Inox – Referência Leeb HLD – HRC
Tabela Conversão de Durezas Online – Aços Inox Recozidos – HRB e HB
Tabela Conversão de Durezas para Aços não Austeníticos – Referência Rockwell C – HRC
Tabela Conversão de Durezas para Aços não Austeníticos – Referência Rockwell B – HRB

Veja mais sobre conversão de durezas em ASTM.

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Conversão de Dureza HB para HRB (60-100 Rockwell B)

medidor hrc hrb wolpert

Conversão de Dureza HB, HRB, HRC & Vickers

A conversão de dureza é normalizada na ASTM E140 e deve ser usada somente quando for impossível testar o material nas condições disponíveis e, quando a conversão for feita, ela deve ser feita com cuidado, sob condições controladas. Cada tipo de teste de dureza está sujeito a certos erros, mas se as precauções forem cuidadosamente observadas, a confiabilidade das leituras de dureza feitas em instrumentos do tipo de indentação pode ser considerada adequada.

conversão de dureza medidor hrc hrb wolpert
A leitura da medida de dureza é feita em equipamentos de alta precisão. A conversão de dureza HB, HRB e HRC precisa ser feita com o mesmo cuidado.

Diferenças de sensibilidade dentro da faixa de uma determinada escala de dureza (por exemplo, Rockwell B) podem ser maiores do que entre outras escalas ou tipos diferentes de instrumentos. Os valores de conversão, seja a partir das tabelas ou calculados a partir das equações, são apenas aproximados e podem ser imprecisos para aplicação específica.

Como é medida a Dureza?

Dureza é uma propriedade física dos materiais. Definição de Dureza é a capacidade do material resistir ao desgaste e a penetração de uma indentação. Assim, a propriedade física de Dureza dos materiais é medida através de ensaios com indentação superficial de penetradores com cargas padronizadas. A profundidade da indentação determina a dureza do material, quanto mais profunda a indentação, menor é a dureza do material. 

Tabelas de Conversão de Durezas

Os valores de conversão aqui apresentados foram obtidos a partir de curvas geradas por computador de dados de testes reais. A maioria dos números de dureza de Rockwell é arredondada para valores de dureza 0,1 ou 0,5 mais próximo para permitir a reprodução precisa dessas curvas nas tabelas.

As tabelas de conversão devem ser utilizadas com o material correto que está sendo ensaiado e o valor convertido. A tabela de conversão de dureza online à seguir apresenta valores de conversão para aços carbono não austeníticos para valores de referência em HRB. Caso queira converter valores de HRC utilize esta Tabela Conversão de Dureza HRC.

Tabela Conversão de Durezas para Aços não Austeníticos – Referência Rockwell B – HRB

As tabelas de conversão de durezas servem para verificar o valor medido em um método e compará-lo com o valor de referência em outro método. Medidas realizadas em dois durômetros com métodos distintos podem ter variações relacionadas com a amostra, com o método de preparação da mesma, com a leitura dos resultados, entre outros.
Referência da tabela ASTM E140. Valores somente para referência.

Rockwell B 100kgf HRBVickers HVBrinell 10mm 3000kgf Esfera Aço HBSRockwell A 60kgf HRARockwell F 60kgf HRFRockwell 15T 15kgf HR15TRockwell 30T 30kgf HR30TRockwell 45T 45kgf HR45TRockwell B 100kgf HRB
10024024061.5 93.183.172.9100
9923423460.9 92.882.571.999
9822822860.2 92.581.870.998
9722222259.5 92.181.169.997
9621621658.9 91.880.468.996
9521021058.3 91.579.867.995
9420520557.6 91.279.166.994
9320020057.0 90.878.465.993
9219519556.4 90.577.864.892
9119019055.8 90.277.163.891
9018518555.2 89.976.462.890
8918018054.6 89.575.861.889
8817617654.0 89.275.160.8%
8717217253.4 88.974.459.887
8616916952.8 88.673.858.886
8516516552.3 88.273.157.885
8416216251.7 87.972.456.884
8315915951.1 87.671.855.883
8215615650.6 87.371.154.882
8115315350.0 86.970.453.881
8015015049.5 86.669.752.880
7914714748.9 86.369.151.879
7814414448.4 86.068.450.878
7714114147.9 85.667.749.877
7613913947.3 85.367.148.876
7513713746.899.685.066.447.875
7413513546.399.184.765.746.874
7313213245.898.584.365.145.873
7213013045.398.084.064.444.872
7112712744.897.483.763.743.871
7012512544.396.883.463.142.870
6912312343.896.283.062.441.869
6812112143.395.682.761.740.868
6711911942.895.182.461.039.867
6611711742.394.582.160.438.766
6511611641.893.981.859.737.765
6411411441.493.481.459.036.764
6311211240.992.881.158.435.763
6211011040.492.280.857.734.762
6110810840.091.780.557.033.761
6010710739.591.180.156.432.760

Conclusão

  • A Tabela de conversão de dureza pode ser utilizada conforme a classe do material e seu estado conformado
  • As conversões de dureza permitem trabalhar com outras especificações e outros equipamentos com leituras em escalas distintas

Veja todas as nossas tabelas de conversão:

Tabela Conversão de Dureza Alumínio 6061 e outras ligas
Tabela Conversão de Durezas para Aços Carbono e Inox – Referência Leeb HLD – HRC
Tabela Conversão de Durezas Online – Aços Inox Recozidos – HRB e HB
Tabela Conversão de Durezas para Aços não Austeníticos – Referência Rockwell C – HRC
Tabela Conversão de Durezas para Aços não Austeníticos – Referência Rockwell B – HRB

Veja mais sobre conversão de durezas em ASTM.

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Análise de Falhas de Bielas – Motores Diesel – 10 Modos

Análise de Falha de Biela

Análise de Falhas de Bielas de Motores Diesel

Os componentes de motores são solicitados em elevadas tensões cíclicas. As bielas que transferem a potência da câmara de compressão para o virabrequim (árvore de manivela) do motor estão entre os componentes mais solicitados no powertrain do veículo. Assim, a análise de falhas de bielas tem grande importância no desenvolvimento e fabricação de produtos mais confiáveis, como também, na análise da qualidade de equipamentos que já estão em campo.

Na análise de falhas em motores diesel considera-se, muitas vezes, somente a pressão de óleo de trabalho que está relacionada com o nível do óleo e o sistema de lubrificação. Assim, as análises das falhas da lubrificação de motores não se aprofundam nos detalhes do sistema de lubrificação e não chegam na causa raiz do problema.

Quando a lubrificação apresenta indícios não adequados é comum concluir-se precocemente que a falha do motor ocorreu por lubrificação inadequada e nível do óleo insuficiente. Porém, caso a falha apresente danos severos em bielas, como por exemplo seu engripamento, é necessário avaliar as características construtivas específicas das bielas detalhadas neste artigo.

O dimensionamento de uma biela para um motor à combustão considera a interação de todos os seus componentes em regime estático e dinâmico de esforços.

Assim, a biela apresenta modos de falha característicos decorrentes da sua construção e de seus componentes. 

Análise de Falha de Biela
Análise de Falhas de Bielas. 10 Modos de falhas relatados em artigos técnicos de Análise de Falhas de Bielas nos últimos anos. (Adaptado de Strozzi et al)

Componentes de uma Biela de Motor Diesel

A biela é composta basicamente por: capa da biela, parafusos de fechamento e bronzinas do olhal maior e menor. Como se trata de um componente montado, a observação das tolerâncias nos mancais são de elevada importância, como também, é o torque correto dos parafusos na montagem da capa que deve ser aplicado com precisão.

A análise de falhas de bielas pode ser orientada pelos modos de falhas mais comuns encontrados. A imagem esquemática da biela apresenta estes diversos modos de falhas relatados em diversos artigos técnicos que detalham a análise deste componente após a falha.

Qualidade dos Componentes da Biela

A qualidade dos componentes do conjunto da biela deve ser elevada e estes componentes devem ter todos esse mesmo nível de qualidade ótimo. Os parafusos da capa da biela devem apresentar uma qualidade fabril elevada, pois são um dos modos de falha frequentes na quebra deste componente. As falhas por fadiga destes parafusos podem ser causadas por problemas de fabricação relacionados abaixo:

  • formação de dobras, ou trincas por fibramento inadequado no forjamento
  • descarbonetação superficial decorrente de processos de fabricação a quente
  • difusão superficial do fósforo, que ocorre durante o tratamento térmico, quando o aço é revestido com fosfato antes da deposição a frio
  • fragilização por hidrogênio causada por processos de tratamento superficial
  • corrosão sob tensão (SCC)

O olhal da biela, bronzinas e o colo da árvore de manivela compõe um mancal deslizante. Os mancais deslizantes são submetidos a elevado desgaste em virtude do atrito, caso não haja lubrificação local. Os mancais de deslizamento tem a necessidade de uma grande quantidade de óleo lubrificante, e precisam trabalhar com uma folga ideal para manter o regime hidrodinâmico da lubrificação.

Lubrificação e Mancais de Bielas

Os manuais de serviço dos fabricantes de bronzinas indicam a importância da tolerância no mancal, que é da ordem de centésimos de um milímetro, que não pode se alterar durante o funcionamento do equipamento, devido ao risco de danificar o filme de lubrificante ideal entre a bronzina e as partes deslizantes.

Montagem e o Filme de Lubrificação

Os parafusos que fecham o mancal da biela podem com frequência apresentar trincas de fadiga que diminuem a rigidez deste mancal levando a uma abertura maior deste em trabalho. Também no caso de aplicação de torque incorreto dos parafusos na montagem do mancal, ocorre a perda da rigidez do mancal e pode-se perder a tolerância ideal de trabalho e consequentemente, perde-se a lubrificação hidrodinâmica no mancal.
No caso do rompimento deste filme ocorrem diversos tipos de defeitos de desgaste da bronzina com aquecimento do mancal que podem culminar com o engripamento da bronzina e até da biela. 

Materiais

O funcionamento da biela em motores diesel é severo e normalmente estes componentes são desenvolvidos em ligas perlíticas forjadas de alta resistência, como por exemplo, AISI 4140mod, e 36MnVS4, este último também é utilizado na fabricação da biela fraturada. Estes componentes, em aplicações diesel podem também apresentar tratamentos superficiais de shot peening que aumenta a vida em fadiga do componente.

Precisa fazer uma Análise de Falha em Biela, Árvore de Manivela ou Motor? Veja aqui.

Conclusão

  • A análise de falhas de bielas deve considerar o ambiente de trabalho deste componente como também a relação com seus itens de montagem.
  • O modo de falha de um componente desta complexidade pode apresentar mais de um fator causal devido a sua complexidade de manufatura e funcionamento.

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Engenharia Reversa de Ligas de Aço Inox 304 e 316

Aço Inox 304 Prática A ASTM A262

Engenharia Reversa de Ligas Especiais, Aços Inox e Ferros Fundidos

A engenharia reversa de ligas de aço inox e outras ligas especiais procura comparar os diferentes materiais em condições extremas de uso e avaliar a durabilidade de produtos fabricados com estas ligas. Esta é uma das aplicações da Engenharia Reversa, onde diferentes ligas, ou a mesma liga fabricada por diferentes processos metalúrgicos de fornecedores distintos é analisada em ensaios de campo para identificar fatores de competitividade que podem estar ocultos ou desconhecidos no processo de fabricação do material.

Aplicação da Engenharia Reversa de Ligas de Aço Inox

Caracterização de Liga Inox 304 por Ensaio de Metalografia.
Caracterização de Liga Inox 304 por Ensaio de Metalografia.

Uma aplicação da engenharia reversa de ligas de aço inox seria expor a mesma liga de aço inox, por exemplo a AISI 304, fabricada por diferentes fornecedores de aço inox e comparar o desempenho da qualidade de cada fornecedor em campo. Esta exposição irá relacionar as propriedades do aço inox com maior diferença entre os fornecedores. As técnicas de engenharia reversa irão determinar como as diferenças de performance dos produtos analisados está relacionada com as particularidades dos processos de fabricação de cada fornecedor, principalmente os parâmetros críticos da metalurgia de fabricação de cada produto.

Técnicas de Engenharia Reversa

Para determinar os processos metalúrgicos de fabricação, segue uma lista das principais técnicas de engenharia reversa de ligas disponíveis no mercado brasileiro:

  • Composição Química por Espectroscopia
  • Ensaios Mecânicos
  • Ensaios Tribológicos de Desgaste
  • Ensaios de Corrosão Acelerados
  • Simulação de Tratamentos Térmicos
  • Caracterização de Materiais
  • Ensaios de Metalografia (Tamanho de grão, Sensitização,…)
  • Microscopia Eletrônica por Varredura
  • Medição de Tensão Residual por Difração de Raios X

    Engenharia Reversa de Ligas. Efeito de Shot Peening na Vida em Fadiga.
    Engenharia Reversa de Ligas. Efeito de Shot Peening na Vida em Fadiga.

Estas técnicas de engenharia reversa permitem identificar vantagens em processos de fabricação que muitas vezes não estão especificadas, ou ainda nem não foram solicitadas aos produtos analisados. A engenharia reversa também pode ser aplicada no desenvolvimento de produtos similares com objetivo de identificar características específicas de cada processo metalúrgico de fabricação que traz benefícios competitivos de performance ao produto. Ou seja, muitas vezes o desenvolvimento de processos e produtos pode ter um tempo de desenvolvimento consideravelmente reduzido quando se trabalha com as técnicas engenharia reversa.

 

Conclusão

  • A engenharia reversa de aço inox e outras ligas especiais é de grande relevância no desenvolvimento de produtos competitivos
  • As técnicas para a realização da engenharia reversa estão disponíveis no Brasil e permitem o aprimoramento de produtos

Necessita de mais informações sobre Engenharia Reversa e Conhecimento em Materiais? Veja mais aqui.

 

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Tratamento Térmico e Gráfico Curvas TTT e CCT

Curva CCT Tratamento Térmico dos Aços

Tratamento Térmico de Metais e Curvas TTT e CCT

No tratamento térmico das ligas ferrosas é realizada inicialmente a solubilização dos elementos de liga na matriz metálica do material. Ou seja, um dos objetivos do aquecimento do material é de solubilizar os elementos de liga na austenita após um determinado tempo em temperatura ideal. Cada material tem a sua temperatura e tempos ideais de solubilização. O resultado do tratamento térmico em termos de modificação de propriedades mecânicas e químicas irá ser alcançado graças a uma boa solubilização e pela velocidade de resfriamento adequada. Velocidades de resfriamento diferentes irão resultar em propriedades mecânicas e químicas diferentes.

Curva TTT AISI 4140. Tratamento Térmico
Curva TTT AISI 4140. Tratamentos Térmicos. Ref. ASM

Assim, para o maior domínio dos processos de tratamentos térmicos é necessário conhecer as curvas TTT e CCT do material. Empresas de tratamento térmico e fornecedores de serviços nestas áreas devem ter o conhecimento destas curvas para determinarem seu processo.

Para que serve a Curva TTT?

A curva TTT (Gráfico: Time – Temperature – Transformation / Tempo – Temperatura – Transformação) ajuda na previsão das transformações de fase do material para tratamentos térmicos que mantém o material numa temperatura elevada.

Aplicações típicas desta curva TTT são nos tratamentos térmicos de austêmpera dos aços e ferros fundidos, no controle de aquecimentos de ligas de aço inox para evitar a sensitização do material e a própria solubilização dos elementos de liga. A curva TTT em inglês e português tem a mesma abreviação.

Para que serve a Curva CCT?

A curva CCT (Gráfico: Continuous Cooling Transformation / Transformação em Resfriamento Contínuo) fornece informações de quais fases irão se formar em determinada liga com a velocidade de resfriamento aplicada pelo processo. Esta curva é muito útil para prever as propriedades mecânicas e e microestruturas de produtos temperados e no tratamento térmico de normalização.

Curva CCT Tratamento Térmico dos Aços
Curva CCT AISI 4140. Tratamentos Térmicos dos Aços. Ref. ASM

A curva CCT é a abreviação do termo em inglês e o termo correspondente português é TRC.

Cuidados com a Curva TTT e CCT

Deve-se tomar cuidado para utilizar o tipo de curva correta: TTT ou CCT. O uso incorreto irá danificar o processo de tratamento térmico ou indicar a microestrutura incorreta após o ciclo térmico aplicado.

As curvas são obtidas por experimentos práticos e estão atreladas às características da composição química e tamanho de grão dos materiais ensaiados. Assim, o ideal é obter as curvas TTT e CCT de seu fabricante.

Previsão de Outras Propriedades do Material

Além de prever os microconstituintes do material (Aço, Ferro Fundido, Alumínio, entre outros) é possível também prever qual será a dureza do material após o ciclo térmico.

Aços como AISI 4140 são típicos para Têmpera, onde a curva CCT tem grande aplicação.

A figuras apresentam curvas TTT e CCT deste tipo, que são utilizadas para definir os ciclos (curva de aquecimento, manutenção e curva de resfriamento) dos tratamentos térmicos.

Curvas TTT e CCT na Soldagem e outros Processos

Além da aplicação no desenvolvimento de processos de tratamento térmico, essas curvas também ajudam a identificar as fases que irão se forma na ZAC (Zona Afetada pelo Calor) na soldagem de um cordão. Por isso, este gráfico também se aplica na análise do ciclo térmico de soldagem e no tratamento térmico de cordões soldados.

Na têmpera superficial a curva CCT tem aplicação para se ter uma idéia do tempo de resfriamento. Mas devido a velocidade elevada do processo de resfriamento esta curvas podem não ser as indicativas do processo de fato.

 

Conclusão

  • As curvas TTT e CCT têm uso para prever propriedades e microestruturas em materiais metálicos submetidos a ciclos térmicos
  • Cada curva CCT e TTT fornece informações diferentes do material e deve ser escolhida conforme o caso a ser analisado
  • As curvas CCT e TTT são elaboradas para uma determinada composição química e tamanho de grão. Deve-se considerar isso na aplicação.

 

Esse assunto é abordado em nossos Treinamentos e Cursos de Tratamento Térmico e Engenharia de Materiais.

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