ENSAIOS MECANICOS - AULA 07

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Professor: Msc. Marcus Renato Pinheiro Mattos
DISCIPLINA : ENSAIOS MECÂNICOS
AULA 07 – 15/05/2023
Tema: 
Ensaio de dureza.
Principais Tipos dos Ensaios de Dureza
Por risco
Dureza Shore
Por penetração 
 
 
 
O ensaio de dureza é considerado não destrutivo; deixa uma pequena marca no material, não comprometendo a utilização da peça ou corpo de prova.
Dureza Mohs
Por choque ou ressalto 
Meyer
Vickers
Rockwell
 Brinell
Dureza por penetração
Os ensaios de penetração baseiam-se em produzir uma deformação permanente na superfície de um material pela aplicação de uma carga, durante um determinado intervalo de tempo, através de um penetrador.
Vickers
 Brinell
Vickers
A dureza Vickers se baseia na resistência que o material oferece à penetração de uma pirâmide de diamante de base quadrada e ângulo entre faces de 136º, sob uma determinada carga.
O valor de dureza Vickers (HV) é o quociente da carga aplicada (F) pela área de impressão (A) deixada no corpo ensaiado. Essa relação, expressa em linguagem matemática é a seguinte:
Encontre o valor de dureza Vickers de um material que apresentou 0,24 mm e 0,26 mm de medida de diagonal da impressão, após aplicação de uma força de 10 kgf.
Exemplo 01
Representação do resultado do ensaio
296,7 HV 10.
Como você representa uma dureza Vickers 108, obtida num ensaio em que foi aplicada uma força de 5 kgf por 10 segundos?
Exercício
108 HV 5.
Brinell x Vickers
O ensaio Vickers produz valores de impressão semelhantes aos da dureza Brinell. Isso ocorre porque o ângulo de 136º da ponta de diamante produz uma impressão que mantém a relação ideal de 0,375 entre o diâmetro da calota esférica (d) e o diâmetro da esfera do penetrador Brinell (D), seja qual for a carga aplicada.
Defeitos de impressão
Uma impressão perfeita, no ensaio Vickers, deve apresentar os lados retos.
Entretanto, podem ocorrer defeitos de impressão, devidos ao afundamento ou à aderência do metal em volta das faces do penetrador.
2. Ensaio de fluência.
A fluência é a deformação plástica que ocorre num material, sob tensão constante ou quase constante, em função do tempo.
A temperatura tem um papel importantíssimo nesse fenômeno.
A fluência ocorre devido à movimentação de falhas, que sempre existem na estrutura cristalina dos metais. Não haveria fluência se estas falhas não existissem.
C
T
Existem metais que exibem o fenômeno de fluência mesmo à temperatura ambiente, enquanto outros resistem a essa deformação mesmo a temperatura elevadas.
As exigências de uso têm levado ao desenvolvimento de novas ligas que resistam melhor a esse tipo de deformação. 
A necessidade de testar esses novos materiais, expostos a altas temperaturas ao longo do tempo, define a importância deste ensaio.
O tempo e a temperatura
Os ensaios que analisamos anteriormente, são feitos num curto espaço de tempo, isto é, os corpos de prova ou peças são submetidos a um determinado esforço por alguns segundos ou, no máximo, minutos.
Em condições reais os produtos sofrem solicitações diversas por longos períodos de tempo. 
Essas deformações ocorrem mais frequentemente em situações de uso do produto que envolvam altas temperaturas. E quanto maior a temperatura, maior a velocidade da deformação.
Os produtos, na maioria das vezes apresentam deformação permanente mesmo sofrendo solicitações abaixo do seu limite elástico.
O tempo e a temperatura
Equipamento para ensaio de fluência
Os corpos de prova utilizados nos ensaios de fluência são semelhantes aos do ensaio de tração.
Avalia- se a fluência de um material submetendo-o ao esforço de tração. 
Forno elétrico
Extensômentro
Temperatura constante e controlável.
Avaliando a fluência
Para avaliar a fluência, utilizam-se três tipos de ensaios:
Ensaio de fluência propriamente dito;
Ensaio de ruptura por fluência;
Ensaio de relaxação.
Os ensaios de fluência são muito longos, podendo durar de um mês até pouco mais de um ano. Por isso seu uso se restringe a atividades de pesquisa e desenvolvimento de novos materiais ou ligas metálicas.
Consiste em aplicar uma determinada carga em um corpo de prova, a uma dada temperatura, e avaliar a deformação que ocorre durante a realização do ensaio.
Ensaio de fluência propriamente dito
Utilizado para determinar as tensões necessárias para produzir uma deformação de 0,5%, 1,0% e, em alguns casos, até 2,0%. Com isso é possível determinar a vida útil e a máxima condição de uso do produto.
Ensaio de ruptura por fluência
Os corpos de prova são sempre levados até a ruptura. Para isso, utilizam-se cargas maiores e, portanto, são obtidas maiores velocidades de fluência.
A tensão e a temperatura são mantidas constantes neste ensaio. Os resultados obtidos no ensaio são: tempo para a ruptura do corpo de prova, medida da deformação e medida da estricção, em certos casos.
Exercício 1 
Assinale F ou V, conforme as afirmações forem falsas ou verdadeiras.
A) ( ) A fluência ocorre abaixo do limite elástico do material;
B) ( ) A temperatura não influi no fenômeno da fluência;
C) ( ) O ensaio de fluência é, em geral, bastante demorado;
D) ( ) O extensômetro avalia a temperatura do corpo de prova.
Exercício 2
A fluência é a deformação plástica que ocorre num material:
A) ( ) Sob carga estática constante, em função da temperatura;
B) ( ) Sob carga dinâmica, independentemente do tempo;
C) ( ) Sob carga estática variável, em função da temperatura;
D) ( ) Sob carga estática constante, em função do tempo e da temperatura.
Exercício 3
No ensaio de fluência propriamente dito:
A) ( ) A carga é mantida constante e a temperatura varia;
B) ( ) A carga é variável e a temperatura constante;
C) ( ) A carga e a temperatura são mantidas constantes;
D) ( ) A carga e a temperatura variam durante o ensaio.
Exercício 4
No ensaio de ruptura por fluência:
A) ( ) Utilizam-se cargas maiores para acelerar a fluência;
B) ( ) As cargas são variáveis no mesmo ensaio;
C) ( ) As cargas são aumentadas até que o corpo de prova se rompa;
D) ( ) As cargas não afetam o resultado do ensaio.
Ano: 2011 Banca: CESGRANRIO  Provas: CESGRANRIO - 2011 - Petrobras - Técnico de Projetos, Construção e Montagem Júnior - Mecânica - 2011 
Que tipo de ensaio destrutivo consiste na aplicação de carga constante em um material durante um período de tempo, a temperatura elevada, com o objetivo de determinar a sua vida útil?
 A) Tração D) Impacto
 B) Compressão E) Fluência
 C)Fadiga
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