A seleção de equipamentos para ensaios mecânicos de sapatas de freio de ferro fundido deve estar em conformidade com a norma ICS 45.060.20. Esta norma especifica que o ensaio de propriedades mecânicas é dividido em duas partes:
1. Teste de tração
Deve ser realizado de acordo com as disposições da norma ISO 6892-1:2019. As dimensões e a qualidade do processamento dos corpos de prova de tração devem atender aos requisitos da norma ISO 185:2005.
2. Método de teste de dureza
Deve ser implementado de acordo com a norma ISO 6506-1:2014. Amostras de dureza devem ser cortadas da metade inferior da barra de teste fundida separadamente; se não houver barra de teste, uma sapata de freio deve ser retirada, 6 mm a 10 mm devem ser aplainados de sua lateral, e a dureza deve ser medida em 4 pontos de teste, com o valor médio sendo o resultado do teste.
Base para o método de teste de dureza
A norma ISO 6506-1:2014 “Materiais Metálicos – Teste de Dureza Brinell – Parte 1: Método de Teste” especifica o princípio, símbolos e explicações, equipamento de teste, espécimes, procedimentos de teste, incerteza de resultados e relatório de teste para o teste de dureza Brinell de materiais metálicos.
2.1 Seleção do equipamento de teste: testador de dureza Brinell (recomendado primeiro)
Vantagens: A área de indentação é grande, o que pode refletir a dureza geral do material de ferro fundido (o ferro fundido pode ter estrutura irregular) e os resultados são mais representativos.
É adequado para ferro fundido de dureza média e baixa (HB 80 – 450), que cobre totalmente a faixa de dureza das sapatas de freio de ferro fundido.
A operação é relativamente simples e a exigência para o acabamento da superfície da amostra é relativamente baixa (geralmente Ra 1,6 – 6,3μm é suficiente).
2.2 Princípio do teste de dureza Brinell
O princípio pode ser resumido da seguinte forma: uma esfera de liga dura (ou esfera de aço temperado) com diâmetro de 10 mm é pressionada na superfície da amostra sob uma determinada força de teste (como 3000 kgf). Após a medição do diâmetro da indentação, o valor de dureza (HBW) é calculado para caracterizar a capacidade do material de resistir à deformação plástica. Sua principal vantagem reside na forte representatividade dos resultados, que podem refletir as características macroscópicas de dureza do material. É um método clássico amplamente utilizado em ensaios de desempenho de materiais metálicos.
2.3 Símbolos e explicações do valor da dureza Brinell
A definição básica do valor de dureza Brinell (DBR) é: a razão entre a força de ensaio (F) e a área da superfície de indentação (A), com a unidade MPa (mas geralmente a unidade não é indicada, sendo utilizado apenas o valor numérico). A fórmula de cálculo é a seguinte: DBR = πD(D−D2−d2)2×0,102×F
Onde:
F é a força de teste (unidade: N);
D é o diâmetro do indentador (unidade: mm);
d é o diâmetro médio da indentação (unidade: mm);
O coeficiente “0,102″ é um fator de conversão usado para converter a unidade de força de teste de kgf para N (se calculado diretamente em N, a fórmula pode ser simplificada).
Pode-se observar pela fórmula que, sob a mesma força de teste e diâmetro do indentador, quanto menor o diâmetro da indentação, maior a capacidade do material de resistir à deformação plástica e maior o valor de dureza Brinell; inversamente, menor o valor de dureza.
De acordo com as características do material das sapatas de freio de ferro fundido (ferro fundido cinzento), os parâmetros do teste de dureza Brinell são geralmente os seguintes:
Força de teste (F): Geralmente, 3000kgf (29,42kN) é usado, e o símbolo de dureza correspondente é “HBW 10/3000″.
Observação: se a amostra for fina ou o material for macio, a força de teste pode ser ajustada (como 1500 kgf ou 500 kgf) de acordo com a norma ISO 6506-1:2014, mas isso deve ser indicado no relatório de teste.
Horário da publicação: 26/08/2025
