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RELATORIO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS EM
DUREZA VICKERS E DETERMINAÇÃO DA
TENACIDADE À FRATURA (KIC) DA ZIRCÔNIA (Y-TZP)
ALUNOS: Géssica Nicolau e Ítalo Yago
PROFESSOR: Carlos Nelson Elias.
DISCIPLINA: Ensaio dos materiais
INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA
PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS / SE4
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO
 DUREZA POR PENETRAÇÃO VICKERS
 MÉTODO STANDARDTEST PARA DUREZA DE INDENTAÇÃO VICKERS DE CERÂMICA
AVANÇADA
 DETERMINAÇÃO DA TENACIDADE À FRATURA (KIC) PELO MÉTODO DA INDENTAÇÃO
POR DUREZA VICKERS
2. OBJETIVO
3. MATERIAS E MÉTODOS
 METODOLOGIA PARA DUREZA HV PELA NORMA ASMT C1327 – 08
 METODOLOGIA DO ENSAIO DE TENACIDADE À FRATURA PELO MÉTODO DE
INDENTAÇÃO VICKERS
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
5. CONCLUSÃO
6. REFERÊNCIAS
13/08/2018 2Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
INTRODUÇÃO
 A zircônia - Óxido de Zircônio (ZrO2) pode ser obtido a partir de dois minerais, a
Zirconita ou Zircão.
 Apresenta três formas polimórficas distintas em função da temperatura.
A B C
Figura 1 - Formas polimórficas que a Zircônia: (A) Monoclínica, (B) Tetragonal e (C) Cúbica.
13/08/2018 3Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: GONÇALVES et al., 2011
INTRODUÇÃO
 Transformação do tipo Martensíticas, ou seja, adifusionais e reversíveis.
 A mudança no volume gera rachadura, pois as tensões geradas excedem o limite
elástico do material.
 São adicionados estabilizadores.
 Os mais utilizados são Itria, Cério, Cálcio e Magnésio.
13/08/2018 4Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ALBMATERIALS, 2018
APLICAÇÕES
13/08/2018 5Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Figura 2 – Exemplos da utilização da Zircônia
DUREZA POR PENETRAÇÃO VICKERS
São utilizados normas através ASTM (American Society for Testing and Materials),
CEN (Comité Europeu de Normalização), ISO (Organização Internacional para
Padronização) etc.
 Mais utilizado é por Dureza Vickers (HV)
Apenas uma norma europeia (EN 843-4) menciona a utilização da dureza Rockwell
superficial (escalas Rockwell A e Rockwell N) para cerâmicos monolíticos.
 Caracteriza a resistência à indentação, que relaciona a carga aplicada com a área na
superfície impressa, sendo muito pequena (não destrutivo), aonde as diagonais são
medidas através de microscópio.
13/08/2018 6Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ROSA, 2017
DUREZA POR PENETRAÇÃO VICKERS
O penetrador é um diamante (podendo ser usado em materiais muito duros ou
macios) de base quadrada cujo ângulo entre faces opostas é de 136°.
13/08/2018 7Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ROSA, 2017
Figura 3 – Representação do método de dureza Vickers (ASMT C1327 – 08)
MÉTODO STANDARDTEST PARA DUREZA DE
INDENTAÇÃO VICKERS DE CERÂMICA AVANÇADA
 Norma ASMT C1327 – 08
 A máquina devidamente calibrada (verificada mensalmente ou conforme necessário)
 Força um penetrador de diamante piramidal pontiagudo de base quadrada com
ângulos de face 136 °
 As quatro bordas formadas pelas quatro faces devem ser afiadas
 Offset da ponta não deve ter mais que 0,5 µm de comprimento
 A HV em cerâmica geralmente diminui com o aumento do tamanho do recorte ou
força de indentação (Efeito de Tamanho de Recuo (ISE)).
13/08/2018 8Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ASMT C1327 – 08
MÉTODO STANDARDTEST PARA DUREZA DE
INDENTAÇÃO VICKERS DE CERÂMICA AVANÇADA
INTERFERÊNCIAS OCORRIDAS NO ENSAIO:
 O craqueamento das pontas de indentação.
 Cracking ou fragmentação em torno da impressão, gerando uma má formação e
clareza ao entalhe, especialmente para cerâmicas de granulação grossa, por meio
das quais os grãos podem se separar e desalinhar.
 A porosidade da amostra.
 Altas magnificações no microscópio óptico
 Fatores instrumentais como precisão de carregamento, efeitos de inércia, velocidade
de carregamento, vibrações, ângulo de indentação, movimento lateral do penetrador
ou amostra, recuo e desvios de forma do penetrador.
 Principalmente o erro e a incerteza na medição do comprimento diagonal.
13/08/2018 9Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ASMT C1327 – 08
MÉTODO STANDARDTEST PARA DUREZA DE
INDENTAÇÃO VICKERS DE CERÂMICA AVANÇADA
13/08/2018 10Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ASMT C1327 – 08
Médias HV.
Carga de teste.
Duração da carga de teste.
Desvio-padrão.
Temperatura e umidade do teste.
Número de recuos satisfatórios medidos.
Número total de travessões realizados.
Condições da superfície e preparação da superfície.
História térmica da amostra.
A extensão da fissura (se houver) observada.
Desvios dos procedimentos especificados, se houver.
Dados sobre a tendência do efeito de tamanho de indentação da dureza.
DETERMINAÇÃO DA TENACIDADE À FRATURA (KIC) PELO
MÉTODO DA INDENTAÇÃO POR DUREZA VICKERS
Representa a resistência de um material à propagação de uma fenda ou trinca, no SI
apresentada em MPa.m1/2. São obtidos resultados para comparação.
Este ensaio é realizado devido o aparecimento de fendas que procedem das arestas
da indentação provocada pelo penetrador.
Tem como fundamento a correlação entre o valor de 𝐾Ic do material e os
comprimentos das fendas geradas.
Assim tem como entendimento que quanto maiores sejam as fendas geradas, menor
será a tenacidade à fratura do material
13/08/2018 11Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: RIBEIRO, 2013
OBJETIVO
 Avaliadas as propriedades mecânicas de Dureza Vickers e de Tenacidade à fratura
pelo Método de indentação Vickers.
 Em corpos de prova de Zirconia pré-sinterizados e sinterizados antes e após a
degradação por 20 horas
13/08/2018 12Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ELIAS, 2017
MATERIAS E MÉTODOS
 Pó de zircônia comercializados pela empresa Tosoh Corporation (Tóquio, Japão)
 ProtMat Materiais Avançados Ltda. (Juiz de Fora, Brasil) foram processados por compactação
uniaxial e pré-sinterizados de acordo com as recomendações da Tosoh.
Tabela 1 – Parâmetros da sinterização.
13/08/2018 13Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ELIAS, 2017
Pó de zircônia
TZ-PX-242A
Zpex
TZ-PX-357
Zpex Yellow
TZ-3YSB-E
Grupos G1 G2 G3 G4
Temperatura de
sinterização (°C)
1450 1450 1600 1600
Patamar (horas) 2 2 2 4
MATERIAS E MÉTODOS
 Foi usado um durômetro Shimadzu HMV-G (Shimadzu Corp. – Tóquio, Japão) com
indentador Vickers, seguiu as recomendações da norma ASTM C 1327-08.
 Com o auxílio do software AxioVision SE 64 Rel. 4.9.10 (Carl Zeiss MicroImaging
GmbH, Alemanha) foi realizada as medições das dimensões das trincas.
 Para calcular a dureza Vickers (HV) usou as equações de HV, HV em GPa, HVm
(dureza média) e o Desvio Padrão (S)
 Para os de Tenacidade à fratura pelo Método de indentação Vickers foram usadas as
equações método Shetty et all., Laugier e Niihara et all.
13/08/2018 14Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ELIAS, 2017
METODOLOGIA PARA DUREZA HV PELA NORMA ASMT
C1327 – 08
É realizado um teste antes do ensaio aonde ocorre aplicação de uma força de teste
de 9,81 N (1 kgf), na qual a taxa de movimento do penetrador antes do contato com a
amostra deve ser de 0,015 a 0,070 mm/s, o tempo de aplicação da carga de teste
completa será de 15s.
Em reação ao penetrador deve estar limpo (utilizando um cotonete com etanol,
metanol ou isopropanol.
13/08/2018 15Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ASMT C1327 – 08
METODOLOGIA PARA DUREZA HV PELA NORMA ASMT
C1327 – 08
Em relação a amostra deve estar nivelada (preferencialmente feita por um nivelador) e
o seu verso deve estar fixado para que não possa balançar ou deslocar durante o
teste.
Devem ter mais de 10 vezes a espessura da profundidade de indentação, em geral
pelo menos 0,50 mm de espessura.
A superfície deve estar retificada e polida, e a rugosidade deve ser inferior a 0,1 µm
rms
O ângulo do penetrador e da superfície da amostra deve estar dentro de 2° da
perpendicular (gera uma indentação assimétrica com um erro de 1% na dureza)
13/08/2018 16Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ASMT C1327 – 08
METODOLOGIA PARA DUREZA HV PELA NORMA ASMT
C1327 – 08
É importante que haja um
espaçamento entre os recortes
com pelo menos 4 comprimentos
diagonais entre os centros dos
entalhes.
13/08/2018 17Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ASMT C1327 – 08
Figura 4 - Espaçamento Admitido Mais Próximo para Indentações Vickers (ASMT C1327 – 08)
METODOLOGIA PARA DUREZA HV PELA NORMA ASMT
C1327 – 08
Referente ao número de indentações no caso de cerâmicas avançadas homogêneas
e totalmente densas pelo menos 5 e de preferência 10 recortes aceitáveis devem ser
feitos.
Já para multifásica, não homogênea ou não totalmente densa, devem ser feitas 10
reentrâncias aceitáveis
Para a medição no Microscópio o comprimento das diagonais não pode exceder
60.0005 mm de erro, a abertura numérica (NA) da lente objetiva deve estar entre 0,60
e 0,90 e o intervalo da NA corresponde a 40 a 100 × lentes objetivas.
13/08/2018 18Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ASMT C1327 – 08
METODOLOGIA PARA DUREZA HV PELA NORMA ASMT
C1327 – 08
Ocorrendo rachaduras na maioria das reentrâncias, adota-se uma força de indentação
menor (recomendada 4,90 N).
Verificando que há uma diferença entre os dois comprimentos diagonais (d1 e d2)
superior a 5% do valor médio, o resultado será rejeitado, logo deverá ser realizado
uma verificação do paralelismo e da flacidez do corpo de prova, além do alinhamento
do penetrador.
Caso continue o erro é recomendando avaliada pelo método de dureza Knoop. O
entalhe será rejeitado quando aponta de indentação cair num poro.
13/08/2018 19Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ASMT C1327 – 08
13/08/2018 Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) 20
METODOLOGIA PARA DUREZA HV PELA NORMA ASMT
C1327 – 08
 P é a carga aplicada (N); A a área total da superfície da impressão; e d (mm) a média
dos comprimentos das diagonais da impressão.
 Para valores em GPa é utilizado a equação 2
13/08/2018 21Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ASMT C1327 – 08
METODOLOGIA PARA DUREZA HV PELA NORMA ASMT
C1327 – 08
 Já a dureza média é dada pela equação 3, aonde HVm é a dureza média, HVn é HV
obtido a partir da enésima indentação e n = número de indentações.
Para o desvio padrão (S) é dado pela equação 4
13/08/2018 22Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ASMT C1327 – 08
METODOLOGIA PARA DUREZA HV PELA NORMA ASMT
C1327 – 08
Para representação do resultado será adicionado ao símbolo HV o número que indica
a força de ensaio utilizada, expresso em newtons multiplicado por 0,102 (Kgf) e,
opcionalmente, um número que indica a duração das aplicações da força de ensaio
em segundos.
Explicitando: HV1 / 15, é significa a dureza Vickers (HV) para uma força de teste
aplicada de 9,81 N (1 kgf) aplicada por 15s em carga máxima
13/08/2018 23Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ASMT C1327 – 08
METODOLOGIA DO ENSAIO DE TENACIDADE À FRATURA
PELO MÉTODO DE INDENTAÇÃO VICKERS
 Como os calculos se baseiam na identificação da geometria da trinca produzida pela
impressão do indentador Vickers, existem diversos modelos matemáticos para o
cálculo dos valores de tenacidade a partir desta metodologia.
 Como exemplo NIIHARA, 1983; LIANG e G. ORANGE, 1990; DUSZA, 1992.
Co-relaciona o comprimento das trincas radiais que surgem a partir dos vértices das
indentações Vickers com a tenacidade à fratura do material.
13/08/2018 24Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ROSA, 2017
METODOLOGIA DO ENSAIO DE TENACIDADE À FRATURA
PELO MÉTODO DE INDENTAÇÃO VICKERS
 Como os calculos se baseiam na identificação da geometria da trinca produzida pela
impressão do indentador Vickers, existem diversos modelos matemáticos para o
cálculo dos valores de tenacidade a partir desta metodologia.
 Como exemplo NIIHARA, 1983; LIANG e G. ORANGE, 1990; DUSZA, 1992.
Co-relaciona o comprimento das trincas radiais que surgem a partir dos vértices das
indentações Vickers com a tenacidade à fratura do material.
13/08/2018 25Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ROSA, 2017
METODOLOGIA DO ENSAIO DE TENACIDADE À FRATURA
PELO MÉTODO DE INDENTAÇÃO VICKERS
 Os dois modelos mais frequentemente considerados à correlação entre 𝐾Ic e o
comprimento das fendas são o de fissuras semicirculares e do tipo de Palmqvist,
13/08/2018 26Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ROSA, 2017
Figura 5 - (A) fendas semicirculares; e (B) fendas semielípticas do tipo Palmqvist
13/08/2018 Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) 27
Fonte: ROSA, 2017
𝐾𝐼𝐶 →Tenacidade à fratura (MPa.m1/2)
HV → Dureza Vickers (HV)
H → Dureza Vickers do material (GPa)
E → Módulo de elasticidade do material (GPa).
a → Semi-diagonal da impressão Vickers (µm)
(demonstrado na figura 4)
l → Comprimento da trinca (µm) (demonstrado
na figura 4)
c → l+a (µm) (FIG. 4.28) (demonstrado na figura
4)
𝜙 → Fator de restrição ≅ 3 (NIIHARA, 1983)
Fendas semielípticas do tipo Palmqvist
13/08/2018 Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) 28
Fonte: ROSA, 2017
𝐾𝐼𝐶 →Tenacidade à fratura (MPa.m1/2)
HV → Dureza Vickers (HV)
H → Dureza Vickers do material (GPa)
E → Módulo de elasticidade do material (GPa).
a → Semi-diagonal da impressão Vickers (µm)
(demonstrado na figura 4)
l → Comprimento da trinca (µm) (demonstrado
na figura 4)
c → l+a (µm) (FIG. 4.28) (demonstrado na figura
4)
𝜙 → Fator de restrição ≅ 3 (NIIHARA, 1983)
Fendas semicirculares
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na realização do ensaio de HV, nos corpos de prova pré-sinterizados, foi aplicado de
uma carga de 980,7 mN por 15 segundos (HV0.1/15).
Após o ensaio foram calculados os valores de dureza em HV e MPa através das
equações 1, 2 e 3 além do desvio padrão dado na equação 4, sendo detalhados na
tabela 2.
Os grupos G3 e G4 utilizaram o mesmo bloco pré-sinterizado.
13/08/2018 29Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ELIAS, 2017
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Tabela 2 - Valores de HV para os corpos de prova pré-sinterizados (HV0.1/15)
13/08/2018 30Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ELIAS, 2017
Grupo G1 G2 G3/G4
Média (HV) 37,4 48,5 46,9
Média (MPa) 366,6 475,8 459,6
Desvio Padrão
(HV)
2,0 2,6 1,5
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Foi calculado também os valores (utilizando as mesmas equações 1, 2, 3 e 4) da HV
dos corpos de prova após a sinterização final, antes e após serem submetidos à
degradação por 20 horas.
A carga utilizada foi de 19,1 N aplicada por 30 segundos (HV2/30).
13/08/2018 31Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ELIAS, 2017
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Tabela 3 - Valores de dureza Vickers para os corpos de prova sinterizados, antes (ND) e
após (D) a degradação por 20 horas.
13/08/2018 32Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ELIAS, 2017
Grupos
Média (HV) Média (GPa)
Desvio padrão
(HV)
ND D ND D ND D
G1 1352,8 1386,8 13,3 13,6 12,8 10,6
G2 1348,0 1379,6 13,2 13,5 8,7 12,6
G3 1295,5 1286,3 12,7 12,6 17,0 12,1
G4 1277,5 1276,1 12,5 12,5 11,1 14,2
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Tenacidade à fratura pelo Método de indentação Vickers foi utilizado o método
proposto por Niihara et all, Shetty et all, e Laugir,
Para a trinca do tipo Palmquist.
 Constatado que 𝑙/𝑎 ficou situados entre 0,25 e 2,5, logo se caracterizou como trinca do sistema
Palmquist.
Também para o cálculo considerou-se o módulo de elasticidade de 205 GPa para a
zircônia estabilizada por 3 %mol de ítria conforme recomendado pela literatura para
todos os grupos analisados.
13/08/2018 33Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ELIAS, 2017
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Tabela 4 – Valores obtidos pelos números das trincas (n), l/a e c/a.
13/08/2018 34Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Fonte: ELIAS, 2017
Grupo n l/a c/a
G1
ND 31 0,561 ± 0,111 1,561 ± 0,111
D 30 0,575 ± 0,119 1,575 ± 0,119
G2
ND 40 0,612 ± 0,115 1,612 ± 0,115
D 40 0,637 ± 0,107 1,637 ± 0,109
G3
ND 40 0,484 ± 0,065 1,484 ± 0,065
D 33 0,429 ± 0,042 1,429 ± 0,042
G4
ND 20 0,411 ± 0,035 1,411 ± 0,035
D 29 0,442 ± 0,040 1,442 ± 0,040
13/08/2018 Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) 35
Gráfico 1 - Resultados de Klc pelo método Shetty et all.
13/08/2018 Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) 36
Gráfico 2 - Resultados de Klc pelo método Laugier.
13/08/2018 Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) 37
Gráfico 3 - Resultados de Klc pelo método Niihara et all
13/08/2018 Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) 38
Fonte: ELIAS, 2017
Figura 6 - Imagens das impressões Vickers e suas respectivas trincas para os grupos
G1ND (a), G1D (b), G2ND (c), G2D (d), G3ND (e), G3D (f) G4ND (g) e G4D (h).
CONCLUSÃO
O ensaio Vickers fornece uma escala contínua de dureza, medindo
todas as gamas de valores de dureza numa única escala.
As impressões são extremamente pequenas e, na maioria dos casos,
não inutilizam as peças, mesmo as acabadas.
Este ensaio aplica-se a materiais de qualquer espessura, e pode
também ser usado para medir durezas superficiais.
13/08/2018 39Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
CONCLUSÃO
A preparação do corpo de prova para microdureza deve ser feita,
obrigatoriamente, por metalografia, utilizando-se, de preferência, o
polimento eletrolítico, para evitar o encruamento superficial.
Quando se usam cargas menores do que 300 gf, pode haver
recuperação elástica, dificultando a medida das diagonais.
A máquina de dureza Vickers requer aferição constante, pois qualquer
erro na velocidade de aplicação da carga traz grandes diferenças nos
valores de dureza.
13/08/2018 40Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
CONCLUSÃO
Obtidos os valores de dureza vickers das amostras de zircônia
deformada e não deformada, foi realizado o cálculo da tenacidade a
fratura do material por três métodos diferentes sendo eles: Shetty et all;
Laugier; e Niihara et all.
Sendo que o método de Niihara et all apresentou maiores valores para
tenacidade a fratura do material.
13/08/2018 Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) 41
BIBLIOGRAFIA
 ELIAS, Heraldo. “Propriedades ópticas e mecânicas da zircônia (Y-TZP) de
translucidez melhorada com e sem adição de FE2O3”. Tese (Doutorado) – Instituto
Militar de Engenharia, Rio de Janeiro, 2017
 SERGEJEV, Fjodor. “Comparative study on indentation fracture toughness
measurements of cemented carbides”. Proc. Estonian Acad. Sci. Eng., 2006, 12, 4,
388–398.
 ROSA, Luis. “Caracterização Mecânica de Cerâmicos”. Departamento de Engenharia
Mecânica, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa (2017)
 RIBEIRO, Manuel. “A Atomização como Processo de Obtenção de Pós para a
Indústria Cerâmica”. Cerâmica Industrial, 6 Setembro/Outubro, 2001
 https://www.albmaterials.com/introduction-of-stabilized-zirconia.html
13/08/2018 42Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
Obrigada!

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  • 1. RELATORIO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS EM DUREZA VICKERS E DETERMINAÇÃO DA TENACIDADE À FRATURA (KIC) DA ZIRCÔNIA (Y-TZP) ALUNOS: Géssica Nicolau e Ítalo Yago PROFESSOR: Carlos Nelson Elias. DISCIPLINA: Ensaio dos materiais INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS / SE4
  • 2. SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO  DUREZA POR PENETRAÇÃO VICKERS  MÉTODO STANDARDTEST PARA DUREZA DE INDENTAÇÃO VICKERS DE CERÂMICA AVANÇADA  DETERMINAÇÃO DA TENACIDADE À FRATURA (KIC) PELO MÉTODO DA INDENTAÇÃO POR DUREZA VICKERS 2. OBJETIVO 3. MATERIAS E MÉTODOS  METODOLOGIA PARA DUREZA HV PELA NORMA ASMT C1327 – 08  METODOLOGIA DO ENSAIO DE TENACIDADE À FRATURA PELO MÉTODO DE INDENTAÇÃO VICKERS 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 5. CONCLUSÃO 6. REFERÊNCIAS 13/08/2018 2Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
  • 3. INTRODUÇÃO  A zircônia - Óxido de Zircônio (ZrO2) pode ser obtido a partir de dois minerais, a Zirconita ou Zircão.  Apresenta três formas polimórficas distintas em função da temperatura. A B C Figura 1 - Formas polimórficas que a Zircônia: (A) Monoclínica, (B) Tetragonal e (C) Cúbica. 13/08/2018 3Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: GONÇALVES et al., 2011
  • 4. INTRODUÇÃO  Transformação do tipo Martensíticas, ou seja, adifusionais e reversíveis.  A mudança no volume gera rachadura, pois as tensões geradas excedem o limite elástico do material.  São adicionados estabilizadores.  Os mais utilizados são Itria, Cério, Cálcio e Magnésio. 13/08/2018 4Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ALBMATERIALS, 2018
  • 5. APLICAÇÕES 13/08/2018 5Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Figura 2 – Exemplos da utilização da Zircônia
  • 6. DUREZA POR PENETRAÇÃO VICKERS São utilizados normas através ASTM (American Society for Testing and Materials), CEN (Comité Europeu de Normalização), ISO (Organização Internacional para Padronização) etc.  Mais utilizado é por Dureza Vickers (HV) Apenas uma norma europeia (EN 843-4) menciona a utilização da dureza Rockwell superficial (escalas Rockwell A e Rockwell N) para cerâmicos monolíticos.  Caracteriza a resistência à indentação, que relaciona a carga aplicada com a área na superfície impressa, sendo muito pequena (não destrutivo), aonde as diagonais são medidas através de microscópio. 13/08/2018 6Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ROSA, 2017
  • 7. DUREZA POR PENETRAÇÃO VICKERS O penetrador é um diamante (podendo ser usado em materiais muito duros ou macios) de base quadrada cujo ângulo entre faces opostas é de 136°. 13/08/2018 7Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ROSA, 2017 Figura 3 – Representação do método de dureza Vickers (ASMT C1327 – 08)
  • 8. MÉTODO STANDARDTEST PARA DUREZA DE INDENTAÇÃO VICKERS DE CERÂMICA AVANÇADA  Norma ASMT C1327 – 08  A máquina devidamente calibrada (verificada mensalmente ou conforme necessário)  Força um penetrador de diamante piramidal pontiagudo de base quadrada com ângulos de face 136 °  As quatro bordas formadas pelas quatro faces devem ser afiadas  Offset da ponta não deve ter mais que 0,5 µm de comprimento  A HV em cerâmica geralmente diminui com o aumento do tamanho do recorte ou força de indentação (Efeito de Tamanho de Recuo (ISE)). 13/08/2018 8Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ASMT C1327 – 08
  • 9. MÉTODO STANDARDTEST PARA DUREZA DE INDENTAÇÃO VICKERS DE CERÂMICA AVANÇADA INTERFERÊNCIAS OCORRIDAS NO ENSAIO:  O craqueamento das pontas de indentação.  Cracking ou fragmentação em torno da impressão, gerando uma má formação e clareza ao entalhe, especialmente para cerâmicas de granulação grossa, por meio das quais os grãos podem se separar e desalinhar.  A porosidade da amostra.  Altas magnificações no microscópio óptico  Fatores instrumentais como precisão de carregamento, efeitos de inércia, velocidade de carregamento, vibrações, ângulo de indentação, movimento lateral do penetrador ou amostra, recuo e desvios de forma do penetrador.  Principalmente o erro e a incerteza na medição do comprimento diagonal. 13/08/2018 9Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ASMT C1327 – 08
  • 10. MÉTODO STANDARDTEST PARA DUREZA DE INDENTAÇÃO VICKERS DE CERÂMICA AVANÇADA 13/08/2018 10Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ASMT C1327 – 08 Médias HV. Carga de teste. Duração da carga de teste. Desvio-padrão. Temperatura e umidade do teste. Número de recuos satisfatórios medidos. Número total de travessões realizados. Condições da superfície e preparação da superfície. História térmica da amostra. A extensão da fissura (se houver) observada. Desvios dos procedimentos especificados, se houver. Dados sobre a tendência do efeito de tamanho de indentação da dureza.
  • 11. DETERMINAÇÃO DA TENACIDADE À FRATURA (KIC) PELO MÉTODO DA INDENTAÇÃO POR DUREZA VICKERS Representa a resistência de um material à propagação de uma fenda ou trinca, no SI apresentada em MPa.m1/2. São obtidos resultados para comparação. Este ensaio é realizado devido o aparecimento de fendas que procedem das arestas da indentação provocada pelo penetrador. Tem como fundamento a correlação entre o valor de 𝐾Ic do material e os comprimentos das fendas geradas. Assim tem como entendimento que quanto maiores sejam as fendas geradas, menor será a tenacidade à fratura do material 13/08/2018 11Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: RIBEIRO, 2013
  • 12. OBJETIVO  Avaliadas as propriedades mecânicas de Dureza Vickers e de Tenacidade à fratura pelo Método de indentação Vickers.  Em corpos de prova de Zirconia pré-sinterizados e sinterizados antes e após a degradação por 20 horas 13/08/2018 12Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ELIAS, 2017
  • 13. MATERIAS E MÉTODOS  Pó de zircônia comercializados pela empresa Tosoh Corporation (Tóquio, Japão)  ProtMat Materiais Avançados Ltda. (Juiz de Fora, Brasil) foram processados por compactação uniaxial e pré-sinterizados de acordo com as recomendações da Tosoh. Tabela 1 – Parâmetros da sinterização. 13/08/2018 13Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ELIAS, 2017 Pó de zircônia TZ-PX-242A Zpex TZ-PX-357 Zpex Yellow TZ-3YSB-E Grupos G1 G2 G3 G4 Temperatura de sinterização (°C) 1450 1450 1600 1600 Patamar (horas) 2 2 2 4
  • 14. MATERIAS E MÉTODOS  Foi usado um durômetro Shimadzu HMV-G (Shimadzu Corp. – Tóquio, Japão) com indentador Vickers, seguiu as recomendações da norma ASTM C 1327-08.  Com o auxílio do software AxioVision SE 64 Rel. 4.9.10 (Carl Zeiss MicroImaging GmbH, Alemanha) foi realizada as medições das dimensões das trincas.  Para calcular a dureza Vickers (HV) usou as equações de HV, HV em GPa, HVm (dureza média) e o Desvio Padrão (S)  Para os de Tenacidade à fratura pelo Método de indentação Vickers foram usadas as equações método Shetty et all., Laugier e Niihara et all. 13/08/2018 14Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ELIAS, 2017
  • 15. METODOLOGIA PARA DUREZA HV PELA NORMA ASMT C1327 – 08 É realizado um teste antes do ensaio aonde ocorre aplicação de uma força de teste de 9,81 N (1 kgf), na qual a taxa de movimento do penetrador antes do contato com a amostra deve ser de 0,015 a 0,070 mm/s, o tempo de aplicação da carga de teste completa será de 15s. Em reação ao penetrador deve estar limpo (utilizando um cotonete com etanol, metanol ou isopropanol. 13/08/2018 15Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ASMT C1327 – 08
  • 16. METODOLOGIA PARA DUREZA HV PELA NORMA ASMT C1327 – 08 Em relação a amostra deve estar nivelada (preferencialmente feita por um nivelador) e o seu verso deve estar fixado para que não possa balançar ou deslocar durante o teste. Devem ter mais de 10 vezes a espessura da profundidade de indentação, em geral pelo menos 0,50 mm de espessura. A superfície deve estar retificada e polida, e a rugosidade deve ser inferior a 0,1 µm rms O ângulo do penetrador e da superfície da amostra deve estar dentro de 2° da perpendicular (gera uma indentação assimétrica com um erro de 1% na dureza) 13/08/2018 16Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ASMT C1327 – 08
  • 17. METODOLOGIA PARA DUREZA HV PELA NORMA ASMT C1327 – 08 É importante que haja um espaçamento entre os recortes com pelo menos 4 comprimentos diagonais entre os centros dos entalhes. 13/08/2018 17Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ASMT C1327 – 08 Figura 4 - Espaçamento Admitido Mais Próximo para Indentações Vickers (ASMT C1327 – 08)
  • 18. METODOLOGIA PARA DUREZA HV PELA NORMA ASMT C1327 – 08 Referente ao número de indentações no caso de cerâmicas avançadas homogêneas e totalmente densas pelo menos 5 e de preferência 10 recortes aceitáveis devem ser feitos. Já para multifásica, não homogênea ou não totalmente densa, devem ser feitas 10 reentrâncias aceitáveis Para a medição no Microscópio o comprimento das diagonais não pode exceder 60.0005 mm de erro, a abertura numérica (NA) da lente objetiva deve estar entre 0,60 e 0,90 e o intervalo da NA corresponde a 40 a 100 × lentes objetivas. 13/08/2018 18Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ASMT C1327 – 08
  • 19. METODOLOGIA PARA DUREZA HV PELA NORMA ASMT C1327 – 08 Ocorrendo rachaduras na maioria das reentrâncias, adota-se uma força de indentação menor (recomendada 4,90 N). Verificando que há uma diferença entre os dois comprimentos diagonais (d1 e d2) superior a 5% do valor médio, o resultado será rejeitado, logo deverá ser realizado uma verificação do paralelismo e da flacidez do corpo de prova, além do alinhamento do penetrador. Caso continue o erro é recomendando avaliada pelo método de dureza Knoop. O entalhe será rejeitado quando aponta de indentação cair num poro. 13/08/2018 19Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ASMT C1327 – 08
  • 20. 13/08/2018 Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) 20
  • 21. METODOLOGIA PARA DUREZA HV PELA NORMA ASMT C1327 – 08  P é a carga aplicada (N); A a área total da superfície da impressão; e d (mm) a média dos comprimentos das diagonais da impressão.  Para valores em GPa é utilizado a equação 2 13/08/2018 21Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ASMT C1327 – 08
  • 22. METODOLOGIA PARA DUREZA HV PELA NORMA ASMT C1327 – 08  Já a dureza média é dada pela equação 3, aonde HVm é a dureza média, HVn é HV obtido a partir da enésima indentação e n = número de indentações. Para o desvio padrão (S) é dado pela equação 4 13/08/2018 22Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ASMT C1327 – 08
  • 23. METODOLOGIA PARA DUREZA HV PELA NORMA ASMT C1327 – 08 Para representação do resultado será adicionado ao símbolo HV o número que indica a força de ensaio utilizada, expresso em newtons multiplicado por 0,102 (Kgf) e, opcionalmente, um número que indica a duração das aplicações da força de ensaio em segundos. Explicitando: HV1 / 15, é significa a dureza Vickers (HV) para uma força de teste aplicada de 9,81 N (1 kgf) aplicada por 15s em carga máxima 13/08/2018 23Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ASMT C1327 – 08
  • 24. METODOLOGIA DO ENSAIO DE TENACIDADE À FRATURA PELO MÉTODO DE INDENTAÇÃO VICKERS  Como os calculos se baseiam na identificação da geometria da trinca produzida pela impressão do indentador Vickers, existem diversos modelos matemáticos para o cálculo dos valores de tenacidade a partir desta metodologia.  Como exemplo NIIHARA, 1983; LIANG e G. ORANGE, 1990; DUSZA, 1992. Co-relaciona o comprimento das trincas radiais que surgem a partir dos vértices das indentações Vickers com a tenacidade à fratura do material. 13/08/2018 24Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ROSA, 2017
  • 25. METODOLOGIA DO ENSAIO DE TENACIDADE À FRATURA PELO MÉTODO DE INDENTAÇÃO VICKERS  Como os calculos se baseiam na identificação da geometria da trinca produzida pela impressão do indentador Vickers, existem diversos modelos matemáticos para o cálculo dos valores de tenacidade a partir desta metodologia.  Como exemplo NIIHARA, 1983; LIANG e G. ORANGE, 1990; DUSZA, 1992. Co-relaciona o comprimento das trincas radiais que surgem a partir dos vértices das indentações Vickers com a tenacidade à fratura do material. 13/08/2018 25Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ROSA, 2017
  • 26. METODOLOGIA DO ENSAIO DE TENACIDADE À FRATURA PELO MÉTODO DE INDENTAÇÃO VICKERS  Os dois modelos mais frequentemente considerados à correlação entre 𝐾Ic e o comprimento das fendas são o de fissuras semicirculares e do tipo de Palmqvist, 13/08/2018 26Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ROSA, 2017 Figura 5 - (A) fendas semicirculares; e (B) fendas semielípticas do tipo Palmqvist
  • 27. 13/08/2018 Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) 27 Fonte: ROSA, 2017 𝐾𝐼𝐶 →Tenacidade à fratura (MPa.m1/2) HV → Dureza Vickers (HV) H → Dureza Vickers do material (GPa) E → Módulo de elasticidade do material (GPa). a → Semi-diagonal da impressão Vickers (µm) (demonstrado na figura 4) l → Comprimento da trinca (µm) (demonstrado na figura 4) c → l+a (µm) (FIG. 4.28) (demonstrado na figura 4) 𝜙 → Fator de restrição ≅ 3 (NIIHARA, 1983) Fendas semielípticas do tipo Palmqvist
  • 28. 13/08/2018 Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) 28 Fonte: ROSA, 2017 𝐾𝐼𝐶 →Tenacidade à fratura (MPa.m1/2) HV → Dureza Vickers (HV) H → Dureza Vickers do material (GPa) E → Módulo de elasticidade do material (GPa). a → Semi-diagonal da impressão Vickers (µm) (demonstrado na figura 4) l → Comprimento da trinca (µm) (demonstrado na figura 4) c → l+a (µm) (FIG. 4.28) (demonstrado na figura 4) 𝜙 → Fator de restrição ≅ 3 (NIIHARA, 1983) Fendas semicirculares
  • 29. RESULTADOS E DISCUSSÃO Na realização do ensaio de HV, nos corpos de prova pré-sinterizados, foi aplicado de uma carga de 980,7 mN por 15 segundos (HV0.1/15). Após o ensaio foram calculados os valores de dureza em HV e MPa através das equações 1, 2 e 3 além do desvio padrão dado na equação 4, sendo detalhados na tabela 2. Os grupos G3 e G4 utilizaram o mesmo bloco pré-sinterizado. 13/08/2018 29Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ELIAS, 2017
  • 30. RESULTADOS E DISCUSSÃO Tabela 2 - Valores de HV para os corpos de prova pré-sinterizados (HV0.1/15) 13/08/2018 30Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ELIAS, 2017 Grupo G1 G2 G3/G4 Média (HV) 37,4 48,5 46,9 Média (MPa) 366,6 475,8 459,6 Desvio Padrão (HV) 2,0 2,6 1,5
  • 31. RESULTADOS E DISCUSSÃO Foi calculado também os valores (utilizando as mesmas equações 1, 2, 3 e 4) da HV dos corpos de prova após a sinterização final, antes e após serem submetidos à degradação por 20 horas. A carga utilizada foi de 19,1 N aplicada por 30 segundos (HV2/30). 13/08/2018 31Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ELIAS, 2017
  • 32. RESULTADOS E DISCUSSÃO Tabela 3 - Valores de dureza Vickers para os corpos de prova sinterizados, antes (ND) e após (D) a degradação por 20 horas. 13/08/2018 32Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ELIAS, 2017 Grupos Média (HV) Média (GPa) Desvio padrão (HV) ND D ND D ND D G1 1352,8 1386,8 13,3 13,6 12,8 10,6 G2 1348,0 1379,6 13,2 13,5 8,7 12,6 G3 1295,5 1286,3 12,7 12,6 17,0 12,1 G4 1277,5 1276,1 12,5 12,5 11,1 14,2
  • 33. RESULTADOS E DISCUSSÃO Tenacidade à fratura pelo Método de indentação Vickers foi utilizado o método proposto por Niihara et all, Shetty et all, e Laugir, Para a trinca do tipo Palmquist.  Constatado que 𝑙/𝑎 ficou situados entre 0,25 e 2,5, logo se caracterizou como trinca do sistema Palmquist. Também para o cálculo considerou-se o módulo de elasticidade de 205 GPa para a zircônia estabilizada por 3 %mol de ítria conforme recomendado pela literatura para todos os grupos analisados. 13/08/2018 33Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ELIAS, 2017
  • 34. RESULTADOS E DISCUSSÃO Tabela 4 – Valores obtidos pelos números das trincas (n), l/a e c/a. 13/08/2018 34Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) Fonte: ELIAS, 2017 Grupo n l/a c/a G1 ND 31 0,561 ± 0,111 1,561 ± 0,111 D 30 0,575 ± 0,119 1,575 ± 0,119 G2 ND 40 0,612 ± 0,115 1,612 ± 0,115 D 40 0,637 ± 0,107 1,637 ± 0,109 G3 ND 40 0,484 ± 0,065 1,484 ± 0,065 D 33 0,429 ± 0,042 1,429 ± 0,042 G4 ND 20 0,411 ± 0,035 1,411 ± 0,035 D 29 0,442 ± 0,040 1,442 ± 0,040
  • 35. 13/08/2018 Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) 35 Gráfico 1 - Resultados de Klc pelo método Shetty et all.
  • 36. 13/08/2018 Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) 36 Gráfico 2 - Resultados de Klc pelo método Laugier.
  • 37. 13/08/2018 Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) 37 Gráfico 3 - Resultados de Klc pelo método Niihara et all
  • 38. 13/08/2018 Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) 38 Fonte: ELIAS, 2017 Figura 6 - Imagens das impressões Vickers e suas respectivas trincas para os grupos G1ND (a), G1D (b), G2ND (c), G2D (d), G3ND (e), G3D (f) G4ND (g) e G4D (h).
  • 39. CONCLUSÃO O ensaio Vickers fornece uma escala contínua de dureza, medindo todas as gamas de valores de dureza numa única escala. As impressões são extremamente pequenas e, na maioria dos casos, não inutilizam as peças, mesmo as acabadas. Este ensaio aplica-se a materiais de qualquer espessura, e pode também ser usado para medir durezas superficiais. 13/08/2018 39Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
  • 40. CONCLUSÃO A preparação do corpo de prova para microdureza deve ser feita, obrigatoriamente, por metalografia, utilizando-se, de preferência, o polimento eletrolítico, para evitar o encruamento superficial. Quando se usam cargas menores do que 300 gf, pode haver recuperação elástica, dificultando a medida das diagonais. A máquina de dureza Vickers requer aferição constante, pois qualquer erro na velocidade de aplicação da carga traz grandes diferenças nos valores de dureza. 13/08/2018 40Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)
  • 41. CONCLUSÃO Obtidos os valores de dureza vickers das amostras de zircônia deformada e não deformada, foi realizado o cálculo da tenacidade a fratura do material por três métodos diferentes sendo eles: Shetty et all; Laugier; e Niihara et all. Sendo que o método de Niihara et all apresentou maiores valores para tenacidade a fratura do material. 13/08/2018 Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP) 41
  • 42. BIBLIOGRAFIA  ELIAS, Heraldo. “Propriedades ópticas e mecânicas da zircônia (Y-TZP) de translucidez melhorada com e sem adição de FE2O3”. Tese (Doutorado) – Instituto Militar de Engenharia, Rio de Janeiro, 2017  SERGEJEV, Fjodor. “Comparative study on indentation fracture toughness measurements of cemented carbides”. Proc. Estonian Acad. Sci. Eng., 2006, 12, 4, 388–398.  ROSA, Luis. “Caracterização Mecânica de Cerâmicos”. Departamento de Engenharia Mecânica, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa (2017)  RIBEIRO, Manuel. “A Atomização como Processo de Obtenção de Pós para a Indústria Cerâmica”. Cerâmica Industrial, 6 Setembro/Outubro, 2001  https://www.albmaterials.com/introduction-of-stabilized-zirconia.html 13/08/2018 42Dureza Vickers e Determinação da tenacidade à fratura (KIC) da ZIRCÔNIA (Y-TZP)

Notas do Editor

  1. Originário de rochas ígneas, suas principais jazidas localizam-se na Índia, Austrália, China, África do Sul e EUA. suas principais jazidas no Brasil, Rússia e África do sul Falar da densidade!!!
  2. Originário de rochas ígneas, suas principais jazidas localizam-se na Índia, Austrália, China, África do Sul e EUA. suas principais jazidas no Brasil, Rússia e África do sul Falar da densidade!!!
  3. Sob uma carga predeterminada, medir os dois comprimentos das diagonais projetadas na superfície da impressão resultante após a remoção da carga, que serão medidas com microscópios óticos.
  4. Sob uma carga predeterminada, medir os dois comprimentos das diagonais projetadas na superfície da impressão resultante após a remoção da carga, que serão medidas com microscópios óticos.