Guia de "ASTM E18 rockwell hardness requirements" Para ASTM E18

Este guia prático explica como interpretar e aplicar as ASTM E18 rockwell hardness requirements em laboratórios de ensaios mecânicos. A norma ASTM E18 cobre a determinação da dureza Rockwell em materiais metálicos, com escalas regulares e superficiais. O foco aqui é o que a cláusula exige, como verificar e o que registrar. Para contexto de certificação de materiais, vale consultar ASTM Material Test Certificate Requirements.

A ASTM E18 é frequentemente usada em conjunto com ASTM A370 para produtos de aço. A cláusula 4 resume o método: pré-carga, carga maior, retorno e leitura. O resultado é um número adimensional, mas com escala definida.

Escopo e Aplicação da ASTM E18

ASTM E18 aplica-se a metais e ligas, desde que a amostra atenda aos requisitos de espessura e superfície. A Seção 1 define o escopo; a Seção 5 trata da significância. Não é um ensaio para todos os materiais: plásticos, cerâmicas e revestimentos muito finos podem exigir outras normas. As escalas regulares HRA, HRB e HRC são as mais usadas; as superficiais HR15N, HR30N e HR45N atendem camadas endurecidas. A escolha da escala depende da faixa de dureza esperada e da espessura. Para aços estruturais, compare com ASTM A36 Tensile Strength Requirements.

A Tabela 1 da ASTM E18 lista as escalas e faixas típicas. HRC é indicada para aços temperados; HRB para aços moles, latão e alumínio. Se a leitura ficar fora da faixa, troque a escala. A espessura mínima é crítica: peças finas podem sofrer efeito de bigorna.

Requisitos de Equipamento e Verificação

Seção 6 lista máquina, penetrador, bigorna, sistema de aplicação de carga e dispositivo de medição. A máquina deve manter a carga dentro da tolerância especificada. O penetrador de diamante é usado para escalas Rockwell C e superficiais; esferas de aço ou carboneto são usadas para escalas B e outras. A verificação diária com bloco padrão é obrigatória antes da série de ensaios. A Seção 6.2 exige que o penetrador seja inspecionado quanto a danos. A bigorna deve estar limpa e firme. A Seção 6.3 trata do sistema de medição e da resolução. Registre o número de série da máquina e do penetrador.

A verificação indireta usa pelo menos um bloco padrão. A verificação direta é feita pelo fabricante ou laboratório acreditado. A Seção 6.1 exige que a máquina seja nivelada e livre de vibração. O operador deve ser treinado.

Penetradores, Bigornas e Cargas

O penetrador cônico de diamante tem ângulo de 120° e ponta esférica de 0,2 mm. As esferas têm diâmetros nominais de 1/16 pol, 1/8 pol, 1/4 pol e 1/2 pol. A carga maior varia: 60 kgf para HRA, 100 kgf para HRB, 150 kgf para HRC. Nas escalas superficiais, a carga maior é 15, 30 ou 45 kgf. A Seção 8.3 descreve a aplicação da pré-carga e da carga maior. O tempo de permanência usual é 10 a 15 s. Registre a carga e o penetrador no relatório. A bigorna deve ser adequada à geometria da peça; superfícies cilíndricas exigem dispositivos de apoio.

A pré-carga deve ser aplicada suavemente, sem impacto. A carga maior é mantida pelo tempo especificado. O retorno da carga maior não deve alterar a leitura. A leitura é feita com resolução de 0,1 ou 0,5 unidade, conforme a escala.

Procedimento de Ensaio e Preparação da Amostra

Para atender às ASTM E18 rockwell hardness requirements, a superfície deve estar plana, limpa, sem óleo, carepa ou rebarba. A Seção 8.1 exige remoção de camadas que possam alterar a leitura. A espessura mínima depende da escala e da dureza; como regra, a espessura deve ser pelo menos 10 vezes a profundidade da impressão. A distância entre impressões e da borda deve seguir a Tabela da norma. Faça pelo menos três leituras por região e calcule a média. Se a dispersão for alta, investigue material, superfície ou máquina. Para requisitos de composição, veja ASTM A36 chemical composition limits.

A amostra deve ser apoiada firmemente. Superfícies curvas exigem bigornas especiais. A Seção 8.2 trata do número de leituras e da média. A primeira leitura pode ser descartada se a máquina estiver estabilizando. Evite aquecimento local.

Calibração, Blocos Padrão e Incerteza

Seção 7 trata dos blocos padrão de dureza. Eles devem ser rastreáveis e usados dentro do prazo de validade. A calibração da máquina é feita com blocos em faixas de dureza próximas à do material ensaiado. A Seção 7.2 exige que o bloco tenha uniformidade e estabilidade. A incerteza de medição deve ser estimada conforme a Seção 11. Em auditorias, as ASTM E18 rockwell hardness requirements são verificadas por registros de calibração, blocos e cartas de controle. Mantenha histórico de verificações diárias. Se houver desvio, recalibre antes de liberar resultados. A calibração anual da máquina não substitui a verificação diária.

Blocos padrão devem ser armazenados em local seco e longe de vibração. O certificado do bloco deve indicar a dureza média e a incerteza. A Seção 7.3 trata da frequência de recalibração. Use cartas de controle para detectar tendências.

Relatório, Conversão e Critérios de Aceitação

A Seção 10 define o conteúdo mínimo do relatório: escala, carga, penetrador, espessura, número de leituras, média e desvio. A conversão para outras escalas ou para resistência à tração deve usar ASTM E140 ou norma equivalente. Não converta sem indicar a norma e a incerteza. A Seção 9 alerta que conversões são aproximadas. Critérios de aceitação devem vir do pedido ou da especificação do produto. Para distribuição e embalagem, não confunda com ASTM D4169 Distribution Testing Schedule Guide.

O relatório deve incluir data, operador, identificação da amostra, norma e desvios. A Seção 10.1 lista os itens. Se a conversão for usada, indique a tabela e a versão. Para aceitação, compare com o limite inferior e superior.

Erros Comuns e Checklist de Conformidade

Erros frequentes: superfície inclinada, amostra fina, penetrador danificado, bloco vencido e leitura única. A correção começa pela verificação diária. Checklist: 1) escala e carga corretas; 2) penetrador compatível; 3) superfície preparada; 4) espessura mínima; 5) espaçamento entre impressões; 6) bloco padrão válido; 7) três leituras ou mais; 8) relatório completo. As ASTM E18 rockwell hardness requirements não exigem um número fixo de leituras para todos os casos, mas a prática de três leituras é comum. Documente qualquer desvio. Para certificados de material, alinhe com ASTM Material Test Certificate Requirements.

Ações corretivas: rejeitar lote, recalibrar, retreinar operador e revisar procedimento. Mantenha registros por pelo menos o prazo do contrato. A rastreabilidade é parte dos requisitos da ASTM E18.