Tese de Doutorado Gilmar - Programa de de Pós-Graduação em ...

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O valor de microdureza Vickers correspondente a cada deformação deve ser o valor médio de medições realizadas na respectiva seção. As medidas de deformação são obtidas pela Equação 20, onde e são os valores das dimensões inicial e final respectivamente. ̅ ( 44 ) (20) onde: ̅ é a deformação verdadeira, é a dimensão inicial e é a dimensão final. No cálculo das tensões efetivas a partir da curva do ensaio de tração do metal recozido, o acréscimo de 8% nos valores das deformações calculadas pela Equação 20 representa a deformação adicional introduzida pela indentação do penetrador. Na montagem da curva relação microdureza Vickers tensão efetiva versus deformação acrescida de 8%, os valores da relação são obtidos dividindo a microdureza observada em cada deformação do ensaio de tração do corpo-de-prova escalonado pelo correspondente valor de tensão efetiva calculado no passo três do procedimento. Para os pares de pontos obtidos de acordo com esses procedimentos, a curva de tendência para a relação microdureza Vickers/tensão efetiva versus deformação acrescida de 8% pode ser definida através de programas computacionais comerciais contendo rotinas de ajustes de curvas. 2.8.1 Dureza instrumentada Os testes mais recentes de nanodureza utilizam um penetrador do tipo Berkovich (VASCONCELOS, 2006). O penetrador Berkovich é uma pequena ponta de diamante com geometria piramidal de base triangular. Seu uso vem sendo adotado devido a sua facilidade de produção, principalmente com relação a outros indentadores. Testes de nanodureza apresentam vantagens quando relacionados aos mesmos testes que empregam grandes cargas. Em nanodureza, é possível analisar tanto materiais em volume quanto suas superfícies, além de revestimentos extremamente finos depositados em substratos. Um material testado pode ter sua
nanoestrutura avaliada através da indentação resultante com praticamente nenhum dano significativo causado na amostra. Portanto, trata-se de um teste virtualmente não destrutivo. Testes dinâmicos de indentação são os mais utilizados atualmente para medidas em filmes finos. O uso de controle computadorizado associado a sensores de deslocamento torna o teste dinâmico capaz de obter resultados instantâneos da dureza do material. A diferença entre estes testes e os convencionais de indentação está essencialmente relacionada à capacidade de medida da profundidade da penetração simultaneamente à aplicação de uma carga controlada (BLANDO, 2001; BLANDO, 2005). Em um teste dinâmico de indentação, a medida de dureza ocorre mediante um ciclo de aplicação de carga que se divide em carga e descarga (carregamento e descarregamento). Inicialmente, o penetrador entra em contato com a amostra com um valor de carga mínimo. Logo após o contato, a carga vai sofrendo incrementos que comumente variam de acordo com o número de passos e/ou com o tempo. O ciclo de carregamento é finalizado, ao alcançar o valor de carga máxima fixado, dando início ao ciclo de descarregamento. Nesta parte do ciclo, o penetrador começa a diminuir o contato com o material, sofrendo decrementos e alcançando o valor de carga mínima. Finalmente, retira-se completamente o penetrador da amostra. O valor de dureza pode ser estimado continuamente durante o ciclo de carga através de sensores que verificam a profundidade de penetração e a carga aplicada a cada instante. Assim, baseado na geometria conhecida do penetrador e nos valores de profundidade de carga, estima-se então a indentação causada no material e, consequentemente, o seu valor de dureza instantâneo. O teste dinâmico permite avaliar outras propriedades mecânicas do material submetido a uma indentação através da declividade do ciclo de descarregamento com o seu módulo de elasticidade. Durante o ciclo de carga, o penetrador penetra o material deformando-o plasticamente, causando escoamento e possível endurecimento, enquanto no ciclo de descarga ocorre a recuperação do material. A área de contato altera-se continuamente à medida que o penetrador penetra ou é retirado do material, dificultando a análise dos dados. Normalmente divide-se o contato entre penetrador 45
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