Questão
ID 3301631Disciplina: Engenharia Mecânica
Assunto: Ensaios Mecânicos e Tratamentos Térmicos
Ano: 2023 Banca: FUMARC - Fundação Mariana Resende Costa Órgão: Assembleia Legislativa de Minas Gerais
Mediu-se a dureza Brinell no centro de um eixo de aço ABNT 4140 após austenitização a 900 °C, têmpera em óleo seguido de revenimento na temperatura de 580 °C por 2 h foi resfriado em forno até a temperatura ambiente. Mediu-se a dureza na escala Brinell na temperatura ambiente. A carga (𝑃) utilizada foi de 187,5 kgf com diâmetro do penetrador de 2,5 mm e diâmetro da calota de 0,90 mm. Calcule a relação de carga e a dureza Brinell do eixo.
Utilize a relação de carga = \(\frac{P}{D^2}\) ; Dureza (HB)= \(\frac{2P}{\pi D\left(D-\sqrt{D^2-d_1^2}\right)}\)
Na Figura 5, apresentam-se duas impressões de dureza (macrodureza) na superfície polida do aço ABNT 4140 temperado e revenido (285 HB). Abaixo, encontra-se o perfil de uma seção reta nesta região. Pergunta-se:
a) Calcule a diagonal da impressão, a partir da conversão na Tabela da Figura 5 abaixo, sabendo que a carga utilizada na dureza Vickers foi de 30 kgf.
𝐻𝑉 = 1,854 \(\frac{P}{d^2}\)
Figura 5: Desenho esquemático dos ensaios Brinell e Vickers.

Tabela 2: Conversão de Dureza Rockwell ( C; A; D) ; Vickers ; Shore e Brinell com diâmetro do indentador de 10 mm.
Diâmetro da Calota (mm) | HRC | HB | HV | HRA | HRD | SHORE |
3,15 | 40 | 371 | 392 | 70,4 | 55,4 | 54 |
3,25 | 38 | 353 | 372 | 69,4 | 53,8 | 51 |
3,32 | 36 | 336 | 354 | 68,4 | 52,3 | 49 |
3,40 | 34 | 319 | 33,6 | 67,4 | 50,8 | 47 |
3,50 | 32 | 301 | 318 | 66,3 | 49,2 | 44 |
3,60 | 30 | 285 | 302 | 65,3 | 47,7 | 42 |
3,72 | 28 | 272 | 286 | 64,3 | 46,1 | 41 |
3,77 | 26 | 258 | 272 | 63,3 | 44,6 | 38 |
3,85 | 24 | 247 | 260 | 62,4 | 43,1 | 37 |
3,96 | 22 | 237 | 248 | 61,5 | 41,4 | 35 |
A relação de carga e a dureza Brinell do eixo são, respectivamente: