Sumário Teórico Ensaio Do Anel

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LABORATÓRIO DE PROCESSOS DE NATUREZA MECÂNICA 
ENSAIO DO ANEL 
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ENSAIO DO ANEL 
 
 
 
Male & Cockroft desenvolveram a metodologia que determina o atrito por 
meio do ensaio do anel, em 1926. Os autores da técnica tinham como objetivo obter 
resultados que não fossem dependentes das propriedades mecânicas do material 
trabalhado, mas sim da deformação (geométrica) do corpo de prova em forma de anel, 
que mais tarde passou a ser testado em diferentes temperaturas, velocidades de 
avanço na deformação e lubrificantes. Para o resultado, é necessária a criação das 
chamadas curvas de calibração, onde o coeficiente de atrito representado pela letra 
grega µ se relacionado ao diâmetro interno e à altura, sendo ambas as medidas 
variáveis. 
 
FATORES QUE INFLUENCIAM NO COEFICIENTE DE ATRITO 
 
Male (1966) investigou a influência das diferentes condições superficiais no 
ensaio do anel; seu estudo foi realizado com base nos seguintes materiais: alumínio, 
latão com e sem lubrificação e titânio. Para realizar os testes, manteve-se a 
temperatura constante e variando apenas a velocidade de avança da prensa, no caso, 
utilizando 0,0025 pol/seg, 2 pol/seg e 300 pol/seg. Além disso, para o latão, foram 
utilizados três diferentes tipos de lubrificantes, um sólido, um sólido mole e um 
líquido, sendo eles: grafite, lanolina e parafina, respectivamente. 
Como resultado do trabalho, obteve-se: 
1. As temperaturas ambientes; o fator de maior influência no ensaio do anel 
para a determinação do atrito foi a quantidade de impurezas presentes na 
superfície do material testado. Outro fator de influência relacionado à 
superfície é o filme de óxido presente nas amostras dos anéis. 
2. Para os ensaios envolvendo lubrificantes, notou-se a ausência de influência 
da velocidade da prensa quando utilizados lubrificantes sólidos. Já nos casos 
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em que foram utilizados lubrificantes líquidos ou sólidos moles, observou-
se maior eficácia da lubrificação ao aumentar a velocidade de avanço da 
máquina, causando camadas mais grossas de lubrificantes e ocasionando 
maior deformação do anel até o momento de sua ruptura. 
 
Os pesquisadores Wang & Lenard (1992) realizaram estudos utilizando anéis 
feitos de ligas de nióbio e vanádio; os anéis utilizados para a experimentação tinham 
proporções de 6:3:2 para o diâmetro externo, o diâmetro interno e a altura, sendo que 
todos os corpos passaram por um preaquecimento de mil graus antes de serem 
ensaiados. Para o ensaio, a temperatura utilizada foi de 900 °C a 975 °C, além disso, foi 
utilizado um lubrificante conhecido como deltaglaze. Com os resultados em mãos, foi 
plotado um gráfico (Figura 1) que representa a curva de calibração. 
 
 
Figura 1 – Curva de calibração para vários tipos de aços. 
 
Como resultado da experimentação descrita acima, constatou-se que a taxa de 
deformação, a temperatura e a formação de carepa foram os fatores que mais 
influenciariam para o forjamento do anel e têm consequências diretas no ensaio de 
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atrito do material. Além disso, dentre os fatores citados, a carepa é a variável de maior 
influência, de acordo o estudo. 
 
A ABORDAGEM ANALÍTICA DO ENSAIO DO ANEL 
 
Os autores Johnson & Hawkyard, em 1967, publicaram a primeira abordagem 
analítica para o teste do anel e para demonstrar a eficácia da abordagem analítica do 
ensaio do anel. Para tal, foi realizada uma comparação entre os resultados obtidos do 
método experimental, com base na metodologia proposta por Male & Cockroft (1964), 
e do método analítico desenvolvido pelos mesmos; a comparação está demonstrada 
na Figura 2, a seguir. 
 
 
Figura 2 – Gráfico de comparação de valores teóricos e valores obtidos por experimentação. 
 
Como já dito, a eficácia do método analítico proposto por Hawkyard & Johnson 
foi avaliada por meio da comparação entre métodos cujas curvas se aproximaram de 
forma significativa. 
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A região com resultados mais satisfatórios ocorre quando o coeficiente de 
atrito (µ) é maior que 0,15 ou quando ele está próximo da região de aderência de 
0,577. Por outro lado, resultados não tão bons são encontrados na região de baixo 
atrito. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
 
HAWKYARD, J.B.; JOHNSON, W. An Analysis of the changes in geometry of a short 
hollow cylinder during axial compression. Int.J.Mech.Sci. Pergamon Press V. 9, p. 163-
182, (1967). 
 
MALE, A.T.; COCKCROFT, M.G. A method for the determination of the coefficient of 
friction of metals under condition of bulk plastic deformation. J Inst Metals (1964–
1965); 93:38–46. 
 
RICARDO BÖESCH JÚNIOR, Paulo et al. Determinação do coeficiente de atrito pelo 
ensaio de compressão do anel: uma revisão. Revista Thema, [S. l.], p. 1-11, 8 jan. 2011. 
 
WANG, F.; LENARD, J.G. An experimental study of interfacial friction-hot ring 
compression. Journal of Engineering Materials and Technology, Vol. 114, p. 13- 18, 
(1992). 
 
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