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MÉTODOS DE ENSAIOS E CONTROLE DOS MATERIAIS OBJETIVOS DA DISCIPLINA 1-Conhecer os métodos de ensaios não destrutivos 2- Conhecer os métodos de ensaios destrutivos 3- Identificar a melhor utilização do método de ensaio e controle dos materiais PLANO DE ENSINO INTRODUÇÃO ENSAIOS DESTRUTIVOS ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS • Ensaios destrutivos • Ensaio de dureza • Ensaio de tração • Ensaio de compressão • Ensaio de fratura frágil • Ensaio de dobramento e flexão • Ensaio de torção • Ensaio de impacto • Ensaio de fadiga • Ensaio de fluência Métodos de ensaios Mecânicos não destrutivos Ensaio por inspeção visual Ensaio por líquido penetrante Ensaio por partículas magnéticas Ensaio por ultrassom Ensaio por radiografia Ensaio por emissão acústica Ensaio por correntes parasitas Emissão Acústica Termografia Análise de Vibrações SISTEMA DE AVALIAÇÃO MÉTODOS DE ENSAIOS E CONTROLE DOS MATERIAIS MÉTODOS DE ENSAIOS DOS MATERIAIS Os ensaios dos materiais podem ser classificados quanto à --integridade geométrica e dimensional da peça --ou quanto à velocidade de aplicação da carga Quanto à integridade geométrica e dimensional da peça Destrutivos: quando após executados provocam a inutilização parcial ou total da peças (tração, dureza, fadiga etc.) Não-destrutivos: quando após executados não comprometem a integridade da peça (raios X, ultra-som etc.) Quanto à velocidade de aplicação da carga, os ensaios podem ser: Estáticos: quando a carga é aplicada de maneira suficientemente lenta, induzindo a uma sucessão de estados de equilíbrio. (ensaios tração, compressão, flexão, torção e dureza). Dinâmicos: quando a carga é aplicada rapidamente ou ciclicamente. Nesse têm-se os ensaios de fadiga e de impacto Carga constante: quando a carga é aplicada durante um longo período, que é o caso do ensaio de fluência. Métodos de ensaios Mecânicos • Os métodos de inspeção e de ensaio são classificados em dois grupos: • 1) Ensaios -destrutivos; • 2) Ensaios não destrutivos. • E também temos a • 3) Analise de falhas • Ensaios destrutivos • Ensaio de dureza • Ensaio de tração • Ensaio de compressão • Ensaio de fratura frágil • Ensaio de dobramento e flexão • Ensaio de torção • Ensaio de impacto • Ensaio de fadiga • Ensaio de fluência • ENSAIOS NÃO-DESTRUTIVOS • O ensaio não-destrutivo se carateriza por não precisar cortar ou destruir a peça. • Os ensaios não destrutivos são usados para inspeção e também para o monitoramento das condições de operação das máquinas. • A grande vantagem é o não descarte do material ou estrutura sob teste Métodos de ensaios Mecânicos não destrutivos Ensaio por inspeção visual Ensaio por líquido penetrante Ensaio por partículas magnéticas Ensaio por ultrassom Ensaio por radiografia Ensaio por emissão acústica Ensaio por correntes parasitas Emissão Acústica Termografia Análise de Vibrações • TIPOS DE FALHAS • As falhas nos materiais classificam-se da seguinte forma: • Descontinuidades • Defeitos • Descontinuidades • Imperfeições que não interferem no funcionamento de um equipamento, como vazios internos formados na estrutura do material, decorrentes do processo de fundição • Defeitos • Quando os vazios internos interferem no funcionamento e afloram para a superfície, por exemplo, criando um ponto de vazamento • Um defeito é uma falha em algo que é essencial para o funcionamento de um equipamento, diferentemente da descontinuidade MÉTODOS DE ENSAIOS E CONTROLE DOS MATERIAIS RELACÃO COM AS PROPRIEDADES PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS MATERIAIS As propriedades mecânicas relacionam deformação com uma carga ou força aplicada Propriedades dos Materiais Propriedades mecânicas a serem controlados pelos métodos de ensaio: Dureza Modulo de Elasticidade Elasticidade Plasticidade Ductilidade Fragilidade Reciliência Tenacidade Coeficiente de Poisson Resistência Como se determinam as propriedades mecânicas e se estabelecem os ensaios mecânicos? As propriedades mecânicas dos materiais são verificadas pela execução de ensaios mecânicos cuidadosamente programados, que reproduzem o mais fielmente possível as condições de serviço 22 As normas técnicas mais utilizadas pelos laboratórios de ensaios vem das seguintes instituições • ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas); • ASTM (American Society for Testing and Materials); • DIN (Deuches Institut für Normung); • AFNOR (Association Française de Normalisation); • BSI (British Standards Institution); • ASME (American Society of Mechanical Engineer); • ISO (International Organization for Standardization); PROPRIEDADE E ENSAIO DE DUREZA Conceito da propriedade mecânica de DUREZA O que é Dureza??? Propriedades e ensaio de dureza Conceito da propriedade mecânica de DUREZA Resistência do material a penetração e a deformação plástica permanente Dureza Resistência a penetração e a deformação plástica permanente A dureza é muito importante na resistência ao desgaste Explicar com desenho na lousa Propriedades mecânicas Dureza Como se mede a dureza?. Qual tipo de ensaio? São dispositoivos de vários tipos com varias escalas ENSAIOS DE DUREZA •O ensaio de dureza é considerado não destrutivo; deixa uma pequena marca no material, não comprometendo a utilização da peça ou corpo de prova. • ENSAIOS DE DUREZA Tem três diferentes métodos o tipos de ensaios mecânicos de medir dureza 1- Riscamento 2- Rebote 3- Penetração DUREZA OBTIDA POR RISCAMENTO -- Escala de dureza Mohs (1822) -- Microdureza Bierbaum ESCALA DE DUREZA MOHS (1822) ESCALA DE DUREZA MOHS (1822) Escala de dureza Mohs (1822) Apresenta dez minérios padrões, ordenados em uma escala crescente do grau 1 ao 10, de acordo com sua capacidade de riscar ou ser riscado A escala Mohs é amplamente usada na mineralogia Escala de Mohs Quantifica a dureza dos minerais, isto é, a resistência que um determinado mineral oferece ao risco, ou seja, à retirada de partículas da sua superfície. O diamante risca o vidro, portanto, é mais duro que o vidro Escala de Mohs MICRODUREZA BIERBAUM, MICRODUREZA BIERBAUM, Consiste na aplicação de uma força de 3 gf por um diamante padronizado, com formato igual a um canto de cubo com ângulo de contato de 35°, sobre uma superfície previamente preparada por polimento e ataque químico. Por meio de um microscópio, mede-se a largura do risco, (micrometros) Quanto menor a largura do risco o material é mais duro Ensaio pouco usado Slide 1 Slide 2: OBJETIVOS DA DISCIPLINA Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17: MÉTODOS DE ENSAIOS E CONTROLE DOS MATERIAIS RELACÃO COM AS PROPRIEDADES Slide 18: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS MATERIAIS As propriedades mecânicas relacionam deformação com uma carga ou força aplicada Slide 19: Propriedades dos Materiais Propriedades mecânicas a serem controlados pelos métodos de ensaio: Dureza Modulo de Elasticidade Elasticidade Plasticidade Ductilidade Slide 20: Como se determinam as propriedades mecânicas e se estabelecem os ensaios mecânicos? Slide 21: As propriedades mecânicas dos materiais são verificadas pela execução de ensaios mecânicos cuidadosamente programados, que reproduzem o mais fielmente possível as condições de serviço Slide 22 Slide 23: PROPRIEDADE E ENSAIO DE DUREZA Slide 24: Conceito da propriedade mecânica de DUREZA O que é Dureza??? Slide 25: Propriedades e ensaio de dureza Conceito da propriedade mecânica de DUREZA Resistência do materiala penetração e a deformação plástica permanente Slide 26: Dureza Resistência a penetração e a deformação plástica permanente A dureza é muito importante na resistência ao desgaste Explicar com desenho na lousa Slide 27: Propriedades mecânicas Dureza Como se mede a dureza?. Qual tipo de ensaio? São dispositoivos de vários tipos com varias escalas Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41