Ensaio de dureza: tipos, como é feito e normas (Brinell, Rockwell, Vickers e Shore)

Ensaio de dureza é a medição normalizada da resistência de um material à penetração localizada: um penetrador de geometria definida é pressionado contra a peça com força e tempo controlados, e a dureza é calculada pelo tamanho da impressão (Brinell, Vickers, Knoop) ou pela profundidade (Rockwell). O resultado só vale com a escala completa, como 60 HRC, 350 HBW 5/750 ou 640 HV 30, porque cada método dá um número diferente para o mesmo material.

Os métodos mais usados são o Brinell (ISO 6506-1), o Rockwell (ISO 6508-1:2023), o Vickers e a microdureza (ISO 6507-1:2023), o Knoop (ISO 4545-1:2023), o Shore para borrachas e plásticos (ASTM D2240, ISO 48-4 e ISO 868) e o Leeb portátil (ISO 16859-1). Aqui está o procedimento de cada um, com os parâmetros da norma vigente, o preparo da amostra, a verificação do durômetro e o laudo. O conceito, as fórmulas completas e a tabela de conversão HRC, HV e HB ficam no artigo dureza dos materiais.

Como funciona o ensaio de dureza

Todo ensaio de dureza por penetração tem os mesmos três elementos. O penetrador tem geometria fixada pela norma: esfera de metal duro, cone de diamante ou pirâmide de diamante. A força é conhecida e aplicada sem choque, perpendicular à superfície. O tempo de aplicação e de manutenção também é fixado, porque o material continua a escoar enquanto a força age.

O que se mede separa os métodos em dois grupos. Nos métodos ópticos (Brinell, Vickers e Knoop), a força é retirada e a impressão é medida ao microscópio; a dureza é a força dividida pela área, e impressão pequena significa material duro. No Rockwell, o aparelho mede a profundidade da impressão e mostra a dureza direto no mostrador.

Todos esses métodos são estáticos: a força cresce de forma controlada e é mantida por alguns segundos. O método dinâmico de uso corrente é o Leeb, em que um corpo de impacto bate na peça e o aparelho compara a velocidade de rebote com a de impacto; por isso a leitura depende também das propriedades elásticas do material.

O esquema abaixo mostra, fora de escala, a grandeza lida em cada um dos três métodos de bancada mais comuns: o diâmetro d da calota no Brinell, a profundidade permanente h no Rockwell, medida a partir de um plano de referência criado pela pré-carga, e as duas diagonais do losango no Vickers.

A dureza é uma medida comparativa, que depende do penetrador, da força e do tempo. O ensaio deixa uma marca, pequena no Rockwell e no Vickers e maior no Brinell, e em peça acabada o ponto de medição precisa admitir essa marca.

Tipos de ensaio de dureza

Cada tipo de ensaio de dureza combina um penetrador com uma grandeza medida e cobre uma faixa de materiais. A tabela resume os seis métodos; cada um tem, mais abaixo, uma seção com o passo a passo da norma.

Método	Penetrador	O que se mede	Uso típico
Brinell (HBW)	Esfera de metal duro de 1 a 10 mm	Diâmetro da impressão	Ferro fundido, forjados, aços recozidos, ligas não ferrosas
Rockwell (HRC, HRBW, N, T)	Cone de diamante de 120° ou esfera de metal duro de 1,5875 ou 3,175 mm	Profundidade permanente sob pré-carga	Aço temperado, controle de produção, chapas (escalas superficiais)
Vickers (HV)	Pirâmide de diamante de base quadrada	Média das duas diagonais	Qualquer metal, do macio ao metal duro; solda; peças finas
Knoop (HK)	Pirâmide de diamante de base losangular	Diagonal longa	Camadas muito finas, revestimentos, materiais frágeis
Shore (A, D e outras)	Penetrador com mola calibrada	Penetração, lida de 0 a 100	Borrachas, elastômeros e plásticos
Leeb (HL)	Corpo de impacto com esfera	Razão entre as velocidades de rebote e de impacto	Peças grandes ou montadas, em campo

Entre os ensaios mecânicos, a dureza é dos poucos feitos na própria peça, sem corpo de prova usinado. Há ainda um método portátil sem rebote, o UCI (impedância ultrassônica de contato), tratado junto com o Leeb.

Ensaio de dureza Brinell passo a passo

No Brinell, uma esfera de metal duro de diâmetro D é pressionada com força F; retirada a força, mede-se o diâmetro d da calota. A dureza é a força dividida pela área curva da impressão, HBW = 0,102 × 2F / [πD(D − √(D² − d²))], com F em newtons e D e d em milímetros (a dedução está em dureza dos materiais). O W do símbolo indica esfera de metal duro, a única admitida na ISO 6506-1:2014, edição confirmada em 2019 e em revisão na ISO.

A decisão principal é a escolha de D e F. A norma usa o índice de carga 0,102·F/D², que depende do material e da dureza esperada, e pede a maior esfera que a peça admitir, porque a impressão grande tira a média de muitos grãos. Os índices recomendados pela ISO 6506-1 são estes:

Material	Dureza Brinell	Índice 0,102·F/D²
Aço, ligas de níquel e de titânio	qualquer	30
Ferro fundido (esfera de 2,5, 5 ou 10 mm)	abaixo de 140 / 140 ou mais	10 / 30
Cobre e ligas de cobre	abaixo de 35 / 35 a 200 / acima de 200	5 / 10 / 30
Metais leves e ligas	abaixo de 35 / 35 a 80 / acima de 80	2,5 / 5, 10 ou 15 / 10 ou 15
Chumbo e estanho	qualquer	1

Com o índice 30 e a esfera de 10 mm, a força é 29,42 kN (3.000 kgf); com a esfera de 5 mm, 7,355 kN (750 kgf). O procedimento segue estes passos:

1. Preparar a superfície: lisa e plana, sem carepa nem lubrificante; com esferas pequenas pode ser preciso polir.
2. Conferir a espessura: no mínimo 8 vezes a profundidade da impressão (Anexo B da norma).
3. Aplicar a força: perpendicular, sem choque, chegando à força plena em 2 a 8 s (7 s nominais).
4. Manter a força: 10 a 15 s (14 s nominais); tempo maior vai na notação.
5. Posicionar as impressões: centro a pelo menos 2,5 d da borda e 3 d do centro da impressão vizinha.
6. Medir dois diâmetros perpendiculares e usar a média. O d deve ficar entre 0,24D e 0,6D; fora disso, o laudo registra d/D.

O ensaio é feito entre 10 °C e 35 °C. A notação traz o valor, o símbolo, o diâmetro da esfera, a força em kgf e, se for diferente do padrão, o tempo: 350 HBW 5/750 é uma dureza de 350 com esfera de 5 mm e 750 kgf; 600 HBW 1/30/20 usou esfera de 1 mm, 30 kgf e 20 s de manutenção.

Ensaio de dureza Rockwell passo a passo

O Rockwell aplica duas forças. A pré-carga F0 assenta o penetrador e define o plano de referência, abaixo das irregularidades da superfície. A força adicional F1 leva o penetrador à profundidade máxima. Retirada F1, parte da deformação volta (é a recuperação elástica), e o aparelho lê, ainda sob F0, a profundidade permanente h. A dureza é HR = N − h/S, em que N vale 100 ou 130 conforme a escala e S vale 0,002 mm nas escalas regulares e 0,001 mm nas superficiais (ISO 6508-1:2023). Na escala C, HRC = 100 − h/0,002: cada ponto de HRC equivale a 0,002 mm de profundidade.

Na foto, o penetrador de diamante de um durômetro Rockwell encostado na face retificada de uma peça de aço; ao lado, um bloco padrão com impressões pequenas, usado para verificar o aparelho. O bloco padrão é um bloco de dureza certificada.

O passo a passo pela ISO 6508-1:2023 é este:

1. Verificar o aparelho no bloco padrão antes do primeiro ensaio do dia, em cada escala. Depois de trocar penetrador ou mesa, fazer dois ensaios, descartá-los e verificar de novo.
2. Apoiar a peça numa mesa rígida, perpendicular ao penetrador; peça cilíndrica vai num bloco em V de pelo menos 60 HRC.
3. Aplicar F0 em até 2 s: 98,07 N (10 kgf) nas escalas regulares ou 29,42 N (3 kgf) nas superficiais. Manter por 3 s, com tolerância de 1 a 4 s.
4. Aplicar F1 em 1 a 8 s nas escalas regulares, ou em até 4 s nas superficiais.
5. Manter a força total por 5 s (2 a 6 s). Material que continua a afundar sob carga exige tempo maior, registrado na notação (por exemplo, 65 HRF/10 s).
6. Retirar F1 e ler 4 s depois (1 a 5 s), ainda sob F0.

O gráfico abaixo mostra esse ciclo numa peça de 60 HRC: em cima, a força em função do tempo com os tempos da norma; embaixo, a profundidade, zerada sob F0, que sobe com F1, recua na retirada e para em h = 0,080 mm.

Como o zero é feito sob a pré-carga, o Rockwell é pouco sensível à rugosidade fina. Cada letra de escala combina um penetrador e uma força; a tabela mostra as mais usadas (ISO 6508-1:2023, Tabelas 1 e 2):

Escala	Penetrador	Pré-carga e força total	Faixa de aplicação
HRA	Cone de diamante	98,07 N e 588,4 N (60 kgf)	20 a 95 HRA
HRBW	Esfera de 1,5875 mm	98,07 N e 980,7 N (100 kgf)	10 a 100 HRBW
HRC	Cone de diamante	98,07 N e 1,471 kN (150 kgf)	20 a 70 HRC
HRFW	Esfera de 1,5875 mm	98,07 N e 588,4 N (60 kgf)	60 a 100 HRFW
HR15N, HR30N, HR45N	Cone de diamante	29,42 N e 147,1, 294,2 ou 441,3 N	superficial, para camadas e chapas
HR15TW, HR30TW, HR45TW	Esfera de 1,5875 mm	29,42 N e 147,1, 294,2 ou 441,3 N	superficial, para chapas finas de material macio

A escala C é a do controle de têmpera e revenimento; a B, com esfera, a de aços macios e ligas de cobre; as N e T, de forças menores, a de peças finas e camadas rasas.

Dois cuidados completam o método. A espessura mínima é 10 h com o cone e 15 h com a esfera (gráficos no Anexo B). Em superfície convexa, a leitura sai menor e recebe a correção do Anexo C (cilindros) ou do Anexo D (esferas); correções acima de 3 pontos nas escalas A, C e D, ou de 5 nas B, F e G, não são aceitas, e superfície côncava só se ensaia por acordo. A notação é o valor seguido da escala, como 60 HRC, 45 HRBW ou 70 HR30TW.

Ensaio de dureza Vickers: macro e baixa força

O Vickers usa uma pirâmide de diamante de base quadrada, com 136° entre as faces. A impressão é um losango; medem-se as duas diagonais ao microscópio e usa-se a média d. A dureza é HV = 0,1891 F/d², com F em newtons e d em milímetros (detalhes em dureza dos materiais). Como a impressão tem a mesma forma em qualquer força, uma escala só cobre do metal macio ao metal duro.

A ISO 6507-1:2023 divide o método em três faixas de força, e o nome do ensaio muda com elas:

Faixa	Força	Símbolos
Vickers	49,03 N ou mais	HV 5 ou mais
Vickers de baixa força	de 1,961 N a menos de 49,03 N	de HV 0,2 a menos de HV 5
Microdureza Vickers	de 0,009807 N a menos de 1,961 N	de HV 0,001 a menos de HV 0,2

O número depois de HV é a força em quilograma-força: HV 30 foi medido com 294,2 N. Em todas as faixas, a diagonal válida vai de 0,020 mm a 1,400 mm. O procedimento é este:

1. Conferir a espessura: no mínimo 1,5 vez a diagonal, sem marca visível no verso. A profundidade da impressão é cerca de d/7.
2. Aplicar a força em 2 a 8 s (7 s nominais) e mantê-la por 10 a 15 s (14 s nominais).
3. Posicionar: em aço, cobre e ligas de cobre, o centro fica a pelo menos 2,5 d da borda e 3 d do centro vizinho; em metais leves, chumbo, estanho e suas ligas, 3 d da borda e 6 d entre centros. Com impressões de tamanhos diferentes, vale a diagonal da maior.
4. Medir as duas diagonais. Se elas diferirem mais de 5 %, a diferença vai para o laudo.

A notação traz o valor, o símbolo e a força: 640 HV 30. O Vickers é o preferido quando a peça é fina demais para o Brinell ou quando se quer comparar materiais muito diferentes na mesma escala.

Microdureza Vickers e Knoop

Na microdureza, a força fica abaixo de 1,961 N (HV 0,2) e a diagonal da impressão fica na casa das dezenas de micrômetros. O ensaio passa a medir constituintes da microestrutura, camadas e revestimentos, numa seção polida lida com objetivas de grande aumento. Abaixo da diagonal mínima de 0,020 mm, o caminho é a indentação instrumentada da ISO 14577-1:2026, que registra força e profundidade durante o ciclo.

O Knoop (ISO 4545-1:2023) usa uma pirâmide de diamante de base losangular, com ângulos de 172,5° e 130° entre arestas opostas. A impressão é estreita e alongada, e mede-se só a diagonal longa. Para a mesma força ela é mais rasa que a Vickers: a norma admite revestimento a partir de 0,007 mm na superfície, contra 0,030 mm no Vickers. Se as duas metades da diagonal longa diferirem mais de 5 %, a impressão está desalinhada e é descartada.

Perfil de dureza e profundidade de camada

O uso mais frequente do Vickers de baixa força e da microdureza é medir a profundidade de uma camada endurecida. Numa seção transversal polida, faz-se uma fila de impressões a distâncias crescentes da superfície e traça-se a dureza em função da distância. A ISO 18203:2026, que absorveu a antiga ISO 2639, define as profundidades de camada; as duas mais usadas são estas:

• CHD, camada cementada: distância da superfície até o ponto em que a dureza cai a 550 HV, critério usado no controle de cementação.
• NHD, camada nitretada: distância até o ponto em que a dureza fica 50 HV acima da dureza do núcleo, usada na nitretação.

O gráfico abaixo mostra um perfil ilustrativo de aço cementado, de 720 HV perto da superfície a cerca de 350 HV no núcleo. Os 550 HV ficam entre as leituras de 0,7 mm (585 HV) e 0,9 mm (530 HV), e a interpolação linear dá CHD = 0,7 + (585 − 550)/(585 − 530) × 0,2 = 0,7 + 0,127 = 0,83 mm.

A distância mínima entre centros costuma ser maior que o passo desejado em profundidade, então as impressões vão em zigue-zague, deslocadas lateralmente. O limite e a força constam da especificação, e a norma admite limite diferente por acordo.

Ensaio de dureza Shore

O ensaio Shore mede a penetração de um penetrador com mola calibrada em borrachas, elastômeros e plásticos. O instrumento é o durômetro, e a leitura vai de 0 (penetração total) a 100 (nenhuma penetração). A escala A é para materiais macios, como borrachas; a D, com ponta mais aguda e mola mais forte, para plásticos rígidos e borrachas duras. Pela ISO 48-4, acima de 90 Shore A passa-se para a escala D, e abaixo de 20 Shore D volta-se para a A.

O ponto crítico é o tempo de leitura: o polímero continua cedendo sob a mola e o número cai com o tempo. A tabela compara as três normas:

Item	ISO 48-4:2018 (borracha)	ISO 868:2003 (plásticos e ebonite)	ASTM D2240-15(2021)
Escalas	A, D, AO e AM	A e D	12 tipos, entre eles A, D, O e OO
Tempo de leitura	3 s (borracha vulcanizada); 15 s (termoplástica)	15 s ± 1 s, ou leitura em até 1 s	1 s (padrão); outros tempos por acordo
Espessura mínima	peças com menos de 6 mm usam o tipo AM	4 mm, camadas permitidas	6,0 mm, camadas permitidas (tipo M: 1,25 mm)
Distâncias	6 mm entre medições (A, D, AO)	9 mm da borda; 6 mm entre medições	12,0 mm da borda; 6,0 mm entre medições

O durômetro é apoiado com firmeza e sem choque, com a base paralela à superfície. A notação inclui a escala, o valor e o tempo, como A/54/1 na ASTM (escala A, 54, leitura em 1 s) ou Shore A/15:45 na ISO 868 (leitura em 15 s, valor 45). Um valor Shore não se converte em Brinell nem em Rockwell.

Durômetros portáteis: Leeb e UCI

Quando a peça não vai ao laboratório, como um eixo montado ou um molde grande, usa-se aparelho portátil. No Leeb (ISO 16859-1:2015 e ASTM A956/A956M-22), um corpo de impacto com esfera é disparado contra a superfície e a dureza é a razão entre a velocidade de rebote e a de impacto, lida como HL com a letra do dispositivo, por exemplo 570 HLD. Peça leve ou fina vibra com o impacto e falseia a leitura; a tabela mostra os limites da ISO 16859-1 por dispositivo:

Dispositivo	Massa mínima (sem / com apoio rígido)	Espessura mínima (sem / com acoplamento)
D, DL, D+15, S, E	5 kg / 2 kg	25 mm / 3 mm
G	15 kg / 5 kg	70 mm / 10 mm
C	1,5 kg / 0,5 kg	10 mm / 1 mm

Abaixo desses valores, a peça precisa de apoio rígido ou de acoplamento a um corpo pesado, e o resultado tem de ser validado contra uma peça de referência não acoplada. A leitura Leeb só vira HRC ou HB por tabela de conversão do material, como a da ASTM E140.

O UCI (ASTM A1038-26) usa um penetrador Vickers numa haste que vibra em frequência ultrassônica; a frequência muda com a área de contato, e o aparelho a converte em dureza. A calibração depende do módulo de elasticidade do material. A ASTM E110-14(2023) trata dos portáteis que fazem Rockwell e Brinell por penetração.

Preparo da amostra

O acabamento exigido cresce à medida que a impressão diminui. No Brinell com esfera de 10 mm, basta uma superfície usinada ou retificada, limpa e sem carepa. No Rockwell, a superfície deve ser plana, lisa e sem óleo nem óxido. No Vickers de baixa força e na microdureza, a diagonal só é lida com precisão em superfície polida, e na microdureza a norma recomenda polimento mecânico ou eletrolítico.

Em qualquer método, o preparo não pode alterar a dureza: esmerilhar a seco aquece e pode revenir um aço temperado, e o desbaste grosseiro encrua a superfície e sobe a leitura. Camada diferente do material, como a descarbonetação de uma peça tratada, é removida antes, salvo quando ela é o objeto do ensaio.

Para microdureza e perfis de camada, a sequência é a da metalografia. A amostra é cortada com disco abrasivo refrigerado, para não aquecer a região medida. Peça pequena, fina ou irregular é embutida em resina, o que dá face plana e bordas firmes. Seguem o lixamento em granulometria crescente e o polimento até o acabamento espelhado. Para ver as zonas, como o limite de uma camada ou as regiões de uma solda, a seção é atacada e observada ao microscópio antes de posicionar as impressões.

Espessura mínima e distância entre impressões

Toda impressão deforma plasticamente uma região maior que a própria marca. Se a peça for fina, essa região chega ao verso, a mesa passa a sustentar a impressão e a leitura sai alta; marca visível no verso denuncia o problema. Perto da borda, falta material para conter a deformação e a leitura sai baixa. Perto de outra impressão, o penetrador cai na zona que a primeira encruou.

A tabela resume os limites das normas vigentes, com h a profundidade da impressão e d o diâmetro (Brinell e Rockwell) ou a diagonal (Vickers):

Método	Espessura mínima	Entre centros	Do centro à borda
Brinell (ISO 6506-1)	8 h	3 d	2,5 d
Rockwell (ISO 6508-1)	10 h (cone) ou 15 h (esfera)	3 d	2,5 d
Vickers em aço e cobre (ISO 6507-1)	1,5 d	3 d	2,5 d
Vickers em metais leves, chumbo e estanho	1,5 d	6 d	3 d
Knoop (ISO 4545-1)	definida na norma	3,5 × diagonal curta (lado a lado) ou 2 × diagonal longa (ponta a ponta)	3,5 × diagonal curta ou 1 × diagonal longa
Shore (ASTM D2240)	6,0 mm	6,0 mm	12,0 mm

A esfera do Rockwell exige mais espessura que o cone porque, para a mesma profundidade, a impressão da esfera é mais larga e deforma mais material.

Verificação do durômetro

Um durômetro pode dar leitura errada por penetrador gasto, força fora de tolerância, mesa suja ou sistema óptico descalibrado, e nada disso aparece na tela. Por isso as normas preveem três níveis de verificação, descritos nas partes 2 e 3 de cada norma de método (por exemplo, ISO 6507-2 e ISO 6507-3 no Vickers):

Nível	O que se faz	Quando
Diária ou periódica (pelo usuário)	Ensaio num bloco padrão certificado, na escala que será usada, comparando a leitura com o valor do certificado	Antes do primeiro ensaio do dia e depois de trocar penetrador ou mesa
Indireta	Série de impressões em blocos padrão de faixas de dureza diferentes, com cálculo de repetibilidade e erro	No mínimo a cada 12 meses e depois de uma verificação direta
Direta	Calibração da força, do penetrador, do sistema de medição e do ciclo de ensaio	Na instalação, depois de desmontagem, quando a indireta falha ou se a indireta tem mais de 13 meses

Se a leitura no bloco sair fora da tolerância do certificado, o aparelho não é usado até a causa ser achada: limpeza da mesa e do bloco em V, troca do penetrador ou verificação indireta.

Como relatar o resultado

Sem contexto, um número de dureza não permite repetir nem comparar o ensaio. O laudo traz, no mínimo:

• a norma usada, com a edição;
• a notação completa, com escala, força e tempo quando diferente do padrão, como 350 HBW 5/750, 60 HRC, 640 HV 30 ou 65 HRF/10 s;
• cada leitura individual, a média e a dispersão (amplitude ou desvio padrão);
• o local das impressões, e no perfil de camada a distância de cada uma à superfície;
• correções aplicadas, como a de curvatura no Rockwell, e a diferença entre diagonais acima de 5 % no Vickers;
• a temperatura, se estiver fora de 10 °C a 35 °C.

Nos metais, o número de leituras vem da especificação do produto ou do cliente, e o usual é pelo menos três por peça; nos polímeros, a ISO 868 e a ASTM D2240 pedem cinco. Valor convertido para outra escala é identificado como convertido, com a tabela usada (ISO 18265 ou ASTM E140), porque não é resultado de ensaio. A tabela HRC, HV e HB e os limites da conversão estão em dureza dos materiais.

Erros comuns no ensaio de dureza

1. Chamar o Rockwell de ensaio dinâmico. A força é aplicada sem choque e com tempos controlados; dinâmico é o Leeb.
2. Chamar o Shore de "dureza Durometer". Durômetro é o instrumento; a grandeza é a dureza Shore (a ASTM D2240 a chama de "durometer hardness").
3. Falar em esfera de aço no Brinell e no Rockwell. No Brinell só se admite esfera de metal duro (sufixo W); no Rockwell, a esfera de aço ficou restrita a escalas especiais para chapa muito fina.
4. Peça fina demais ou impressão perto da borda ou de outra impressão. A leitura muda sem que o operador perceba.
5. Mesa ou bloco em V sujos ou mal assentados. A folga soma profundidade e baixa a leitura Rockwell.
6. Vibração e choque. As normas exigem que o aparelho fique protegido deles durante o ensaio.
7. Tempo fora da tolerância, sobretudo em material que escoa sob carga e no Shore.
8. Preparo que aquece ou encrua a superfície, ou descarbonetação não removida.
9. Iluminação diferente da usada na verificação ao medir o diâmetro Brinell ao microscópio.
10. Citar norma substituída, como a ISO 6508-1 de 1999, a ISO 2639 (hoje ISO 18203) ou a NBR 7456 de Shore em plásticos, cancelada em 2014.

Como escolher o método de ensaio de dureza

A escolha depende do material e da dureza esperada, do tamanho e da espessura da peça e de o interesse ser a peça inteira ou uma camada. A tabela mostra a escolha usual:

Material ou situação	Método indicado	Por quê
Aço temperado e revenido	Rockwell C	Faixa de 20 a 70 HRC, leitura direta e rápida
Ferro fundido, forjados, aço recozido	Brinell HBW 10/3000	Impressão grande tira a média de uma estrutura heterogênea
Alumínio e ligas de cobre	Brinell com índice 5 a 15, ou Rockwell HRBW ou HRFW	Força compatível com material macio
Chapa fina	Rockwell superficial (N ou T) ou Vickers de baixa força	Profundidade pequena respeita a espessura mínima
Camada cementada ou nitretada	Perfil Vickers de baixa força ou microdureza, ou Knoop, em seção polida	Mede a dureza ponto a ponto em profundidade
Fase da microestrutura, revestimento fino	Microdureza Vickers ou Knoop	Impressão menor que o constituinte medido
Junta soldada	Vickers HV 5 ou HV 10 (ISO 9015-1)	Filas que atravessam metal de base, zona afetada e solda
Borracha e elastômero	Shore A (D acima de 90 A)	Escala feita para materiais macios
Plástico rígido	Shore D	Mola e ponta adequadas a polímeros duros
Peça grande ou montada, em campo	Leeb ou UCI	Aparelho vai até a peça

Na dúvida, vale o que a especificação do desenho pede: um valor em HRC se confere em HRC. Antes de fechar a escolha, confira a espessura mínima para a força escolhida, como no exercício 2 mais abaixo.

Dureza em juntas soldadas

A dureza de uma junta soldada é medida pela ISO 9015-1:2001, numa seção transversal cortada mecanicamente, preparada sem alterar a dureza e, de preferência, atacada para mostrar as zonas. O ensaio usa Vickers HV 5 ou HV 10, em filas (R) ou impressões individuais (E), atravessando o metal de base, a zona termicamente afetada (ZTA, a região do metal de base alterada pelo calor da soldagem) e o metal de solda.

Na ZTA de materiais ferrosos, o espaçamento recomendado entre impressões é de 0,7 mm com HV 5 e de 1 mm com HV 10. Em metais que endurecem na ZTA, a norma pede impressões adicionais a até 0,5 mm da linha de fusão. Ela não se aplica a aço inoxidável austenítico. Os limites de aceitação vêm da norma de qualificação do procedimento de soldagem, não da ISO 9015-1.

Dureza e ensaio de tração

Nos aços, a dureza se correlaciona com a resistência, e é tentador tirar o limite de resistência de uma leitura HRC. A ISO 6508-1:2023 (cláusula 11) diz que não há processo geral para converter dureza Rockwell em outras escalas nem em resistência à tração, e que essas conversões devem ser evitadas sem base obtida em ensaios comparativos. As tabelas da ISO 18265 e da ASTM E140 dão uma estimativa, com incerteza.

A dureza é a triagem: controla lote, tratamento térmico e processo, rápido e na própria peça. O valor de projeto do limite de resistência à tração, do escoamento e do alongamento vem do ensaio de tração (ISO 6892-1 ou ASTM E8), feito num corpo de prova numa máquina universal de ensaios. Quando a dureza de um lote sai fora do esperado, é o ensaio de tração que confirma se a resistência também mudou.

Exercícios resolvidos

1. Escolha da carga Brinell numa liga de alumínio. Uma peça de liga de alumínio tratada, com dureza esperada de cerca de 95 HBW e 6 mm de espessura, vai ao Brinell. Metais leves acima de 80 HBW usam índice 10 ou 15; com esfera de 10 mm e 1.000 kgf (9.807 N), o índice é 0,102 × 9.807 / 10² = 10,0, ou seja, HBW 10/1000. O diâmetro esperado sai da fórmula: 95 = 0,102 × 2 × 9.807 / [π × 10 × (10 − √(100 − d²))], logo 10 − √(100 − d²) = 2.000,6 / 2.984,5 = 0,670 mm, √(100 − d²) = 9,330, d² = 12,96 e d ≈ 3,60 mm. Está entre 0,24D = 2,40 mm e 0,6D = 6,00 mm, portanto válido. A profundidade é h = 0,670 / 2 = 0,335 mm, e a espessura mínima é 8 × 0,335 = 2,68 mm: a peça de 6 mm atende. Os centros ficam a pelo menos 3 × 3,60 = 10,8 mm entre si e a 2,5 × 3,60 = 9,0 mm da borda.

2. Rockwell C numa chapa de 1,0 mm. Uma chapa de aço temperado de 1,0 mm pode ter 40 ou 60 HRC, conforme o lote. Da definição, h = (100 − HRC) × 0,002 mm. Com 60 HRC, h = 40 × 0,002 = 0,080 mm, e a espessura mínima é 10 × 0,080 = 0,80 mm: o ensaio é válido. Com 40 HRC, h = 60 × 0,002 = 0,120 mm e a espessura mínima é 1,20 mm: o ensaio não é válido em 1,0 mm. A saída é a escala superficial HR30N (pré-carga de 29,42 N, força total de 294,2 N, S = 0,001 mm). Uma leitura de 60 HR30N corresponde a h = (100 − 60) × 0,001 = 0,040 mm e exige 0,40 mm de espessura, que a chapa tem com folga.

3. Espaçamento de um perfil de camada. Um perfil HV 1 (F = 9,807 N) é feito num aço cementado com superfície de cerca de 700 HV e núcleo de cerca de 350 HV. Pela fórmula do Vickers, d = √(0,1891 × F / HV), e 0,1891 × 9,807 = 1,8545. A 700 HV, d = √(1,8545 / 700) = √0,002649 = 0,0515 mm; a 350 HV, d = √0,005299 = 0,0728 mm. Em aço, os centros ficam a pelo menos 3 d, usando a maior diagonal: 3 × 0,0728 = 0,22 mm. A primeira impressão, perto da superfície, fica a pelo menos 2,5 × 0,0515 = 0,13 mm da borda. Um passo de 0,1 mm em profundidade, portanto, só cabe em zigue-zague.

Normas do ensaio de dureza

Cada método tem a sua norma, e as normas ISO de metais têm três partes: a parte 1 é o método de ensaio, a parte 2 a verificação e calibração da máquina e a parte 3 a calibração dos blocos padrão. No Brasil, a ABNT adota as ISO como NBR ISO. A tabela traz as edições vigentes em setembro de 2026:

Norma	Aplicação	Edição vigente
ISO 6506-1	Brinell, método de ensaio	2014 (confirmada em 2019, em revisão)
ISO 6506-2 e ISO 6506-3	Brinell, verificação da máquina e blocos padrão	2017 e 2014
ABNT NBR ISO 6506-1	Brinell, método de ensaio	2019
ASTM E10	Brinell	E10-23
ISO 6508-1	Rockwell, método de ensaio	2023
ISO 6508-2 e ISO 6508-3	Rockwell, verificação da máquina e blocos padrão	2023
ABNT NBR ISO 6508-1	Rockwell, método de ensaio	2025
ASTM E18	Rockwell e Rockwell superficial	E18-25
ISO 6507-1	Vickers, macro, baixa força e microdureza	2023
ISO 6507-2 e ISO 6507-3	Vickers, verificação da máquina e blocos padrão	2018
ABNT NBR ISO 6507-1	Vickers, método de ensaio	2026
ISO 4545-1	Knoop, método de ensaio	2023
ASTM E92 e ASTM E384	Vickers e Knoop; microindentação	E92-26 e E384-22
ISO 14577-1	indentação instrumentada	2026
ISO 18203	profundidade de camadas endurecidas (CHD, NHD, SHD); substituiu a ISO 2639	2026
ISO 9015-1	dureza em juntas soldadas a arco	2001
ISO 48-4	Shore em borracha	2018
ISO 868	Shore em plásticos e ebonite	2003
ASTM D2240	Shore (durômetro) em borrachas e plásticos	D2240-15(2021)
ABNT NBR 7318	elastômero vulcanizado para veículos automotores, Shore A e D	2015
ISO 16859-1 e ASTM A956/A956M	Leeb	2015 e A956-22
ASTM A1038	UCI	A1038-26
ASTM E110	Rockwell e Brinell com durômetros portáteis	E110-14(2023)
ISO 18265 e ASTM E140	conversão entre escalas	2013 e E140-12B(2019)e1

A antiga ABNT NBR 7456, de dureza Shore em plásticos, foi cancelada em 2014 sem substituta, e a NBR NM-ISO 6508-1 deu lugar à NBR ISO 6508-1 em 2019.

Equipamentos Biopdi para o laboratório de dureza

No laboratório de dureza, a Biopdi fabrica os equipamentos que preparam a amostra antes da microdureza e do perfil de camada, e a máquina que faz o ensaio de tração, que confirma o que a dureza só estima:

• Cortadeira metalográfica: corte da amostra sem aquecer a região que será medida.
• Politriz metalográfica: lixamento e polimento até o acabamento espelhado exigido pelo Vickers e pela microdureza.
• Microscópio metalográfico: observação da microestrutura e da posição das impressões na seção.
• Máquina universal de ensaios: o ensaio de tração que confirma o limite de resistência estimado pela dureza.