A realizar um ensaio de dureza é fundamental para quantificar esta propriedade e atestar se o material é viável para determinada aplicação. A dureza é a resistência à deformação plástica localizada, ou seja, ao risco, se relacionando com a penetração de um material mais duro no corpo a ser medido.

Diferentemente de outras propriedades mecânicas, a dureza não se mede em uma única escala, havendo assim diversos ensaios que quantificam esta propriedade de formas diferentes.

Ensaio de Dureza Mohs

Em 1822 surgiu o ensaio de dureza Mohs, que se baseia no processo de riscagem de minerais padrões. Há dez níveis de dureza baseado nos seguintes minerais em ordem crescente de dureza: talco, gesso, calcite, fluorite, apatite, ortose, quartzo, topázio, corindo e diamante.

É o método mais simples e pequenas diferenças de dureza não são perceptíveis por este ensaio, por isto possui uma menor área de aplicação.

Ensaio de Dureza Brinell

É um ensaio que consiste em comprimir uma esfera de aço temperado ou metal duro contra o material ensaiado, formando uma calota esférica em sua superfície. A partir do diâmetro desta calota se calcula a dureza do material.

Este ensaio possui baixo custo e seu equipamento é de fácil operação, é também o único ensaio de dureza aceito para metais de estrutura interna heterogênea. A partir da dureza Brinell é possível se calcular o limite de resistência à tração do material com uma boa precisão.

Algumas das desvantagens deste ensaio são o grande tamanho da impressão, a dureza da esfera é um fator limitante dos materiais que podem ser ensaiados e a recuperação elástica é uma fonte de erros.

Ensaio de Dureza Rockwell

Este é o ensaio mais popular no mundo, já que é rápido, fácil e livre de erros humanos. O penetrador utilizado no ensaio Rockwell pode ser de esferas de aço, assim como no ensaio Brinell ou pode ser um cone de diamante.

Um diferencial do ensaio Rockwell é a aplicação de uma pré-carga e só depois é a aplicada a carga de ensaio, o que garante contato firme entre penetrador e peça. Em um mostrador do aparelho há uma escala que exibe a dureza, dureza que se baseia na profundidade de penetração.

Como um de seus penetradores é de elevada dureza, este ensaio pode medir a dureza de diversos materiais. Como mais de um tipo de penetrador realiza o ensaio e as condições de carregamento são diferentes, há diversas escalas de dureza Rockwell e elas não possuem continuidade.

Ensaio de Dureza Vickers

Este ensaio utiliza uma pirâmide de diamante com ângulo entre as faces de 136°. A partir das diagonais da impressão resultante da penetração é possível calcular a dureza do material.

Este ensaio possui escala única, podendo formar impressões microscópicas que podem medir regiões específicas do material ou apenas sua superfície. É necessária uma preparação da superfície por metalografia, além de que a recuperação elástica pode ser uma fonte de erros. A máquina de ensaios deve ser calibrada constantemente, pois é muito sensível a variações na velocidade de aplicação da carga.