Relatório Ensaio de Tração

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Relatorio sobre Ensaio de Tração
Materiais de Construção de Mecânica Aplicada
Universidade Paulista (Unip)
20 pág.
ENGENHARIA MECÂNICA
RELATÓRIO DE ATIVIDADE PRÁTICA
ATIVIDADE
ENSAIO DE TRAÇÃO
Vitor Coelho Pires Santos
SÃO PAULO
2022
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SUMÁRIO
INTRODUÇÃO 2
OBJETIVO 3
EXTENSÔMETRO 4
DEFINIÇÃO DE TRAÇÃO (tensão) 4
DEFINIÇÃO DE COMPRESSÃO 5
FASES DE ENSAIO DE TRAÇÃO 5
LIMITE DE PROPORCIONALIDADE 6
FASE ELÁSTICA 6
ALONGAMENTO 6
ELASTOPLÁSTICA (ESCOAMENTO) 7
DEFORMAÇÃO PLÁSTICA 7
LIMITE DE RESISTÊNCIA 7
TENACIDADE 7
RESILIÊNCIA OU ESCOAMENTO 8
ENCRUAMENTO 8
ESTRICÇÃO OU EMPESCOÇAMENTO 8
LIMITE DE RESISTÊNCIA À TRAÇÃO 8
TENSÃO DE RUPTURA 10
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 11
CÁLCULO ALONGAMENTO: 13
CÁLCULO TENSÃO: 14
CÁLCULO MÓDULO DE ELASTICIDADE: 15
CÁLCULO LIMITE DE RESISTÊNCIA: 16
CÁLCULO LIMITE DE RUPTURA: 17
CONCLUSÃO 18
BIBLIOGRAFIA 19
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INTRODUÇÃO
O ensaio de tração é um tipo de análise destrutiva, é aplicado com a intenção de obter
dados matemáticos de um determinado tipo de material, este método é utilizado para
selecionar o material específico, que será designado corretamente para a necessidade
de tal projeto. O corpo de prova é feito pelo tipo de material a ser estudado.
Neste ensaio mecânico destrutivo é possível com os dados, obter um gráfico de
tração-deformação onde podemos colher informações e realizar cálculos, podendo
estudar como este material se comporta com uma tração sendo aplicada uniaxial
neste corpo.
Com o avanço da tecnologia foi descoberto um método de realizar os testes de
qualidade de uma determinada peça fabricada. Porém em séculos anteriores os testes
eram feitos ou determinados pelo período de uso da peça, porque o objeto era
basicamente feito a mão, hoje temos este avanço que além de ajudar em processos
de fabricação e construção, entrega uma ótima qualidade para o trabalho de
indústrias.
Atualmente temos processos que são feitos desde a matéria-prima do material, até
chegar no passo final de uma fabricação de um determinado objeto. No ensaio temos
cálculos, gráficos de tração-deformação e tabelas seguindo as normas corretamente.
Neste trabalho vamos apresentar, a forma de realizar um teste de tração, mostrando
os dados que conseguimos colher e os gráficos, em seguida teremos a prática de
cálculos realizados, para entendermos os pontos chaves mostrados. Assim
demonstrando o ponto de elasticidade, escoamento e estricção, sendo as fases
atingida por uma tração uniaxial no corpo de prova.
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OBJETIVO
Por meio de pesquisas e realizações práticas do ensaio de tração, acompanhado de
cálculos feitos para determinar a resistência de um determinado material, o qual foi
designado a uma utilidade específica ou vice e versa, visando mostrar o quão é
importante este ensaio, para a segurança de um projeto.
Este estudo, possibilita que o conhecimento do aluno evolua, colocando visões de
segurança em suas mentes, não somente na folha de um papel ou em um
determinado cálculo, mas unificando as duas coisas, que são a teoria e a prática.
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EXTENSÔMETRO
Um extensômetro tem a função de medir a deformação de uma peça que está sendo
submetida a uma extensão estaticamente. Essa leitura é formada por uma fita adesiva
que é uma resistência elétrica, ela é colada no corpo de prova, possui fios retos que
juntos formam uma imagem de uma grelha, tendo maior comprimento no sentido do
desenvolvimento da deformação do corpo. Este método é dado o nome de ensaio
Strain Gauges, este tipo de ensaio é o elétrico.
A deformação quando acontece, sendo no sentido do fio condutor, influencia uma
variação na resistência, onde podemos obter dados dessa deformação. A variação da
resistência é proporcional à extensão sendo aplicada no corpo. Além desse tipo de
extensômetro, temos a variação por indução magnética, entre duas bobinas onde uma
delas é ligada no corpo de prova para a obtenção dos dados, sendo sujeita a tensão.
Por vez tem outras definições, sendo a medição da dilatação térmica, ou o
alongamento de um corpo de prova, provocado por uma força. Sua utilização é bem
versátil, para ensaios mecânicos de diversos materiais.
Os extensômetros podem ser mecânicos ou elétricos.
Ensaio de tração | Resistência à tração | Teste de tração | Biopdi
DEFINIÇÃO DE TRAÇÃO (tensão)
Esse é o nome que se dá a uma força gerada por um corpo que por meio de uma
corda, cabo de aço ou fios podemos transferir ela até um outro corpo distante que
precise ser deslocado, possibilitando a mudança da direção de aplicação de uma
força, favorecendo a necessidade de tal direção. Por este motivo existem muitos
problemas e exercícios para praticar as teorias sobre uma força aplicada sobre um
bloco, na intenção do seu deslocamento, tração com blocos inclinados e alguns
sistemas de polias.
Por se tratar de uma força a unidade de medida vai ser em (NEWTON) de acordo com
o sistema internacional de unidades. Podemos calcular essa força através das 3 leis
de Newton.
Para finalizar esse tópico, podemos afirmar que a tração é uma grandeza vetorial, que
pode ser transmitida para um determinado corpo, causando seu deslocamento, por
cordas, fios e cabos. Quando temos uma tração sendo aplicada em um corpo, o
mesmo se desloca na mesma direção do cabo que transmite.
Para calcular o módulo da força de tração é necessário utilizar a segunda lei de
Newton, para cada direção que pertence ao sistema.
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DEFINIÇÃO DE COMPRESSÃO
A compressão é um esforço axial, que tende a provocar um encurtamento no corpo,
que está recebendo este esforço. Sendo assim nos ensaios mecânicos de
compressão, essa força axial é submetida para dentro do corpo, distribuída de modo
uniforme em toda área transversal do corpo. Ele é submetido a uma deformação
elástica (nessa fase o corpo de prova volta ao tamanho original, quando é retirada a
força de compressão) e chega em uma fase de deformação plástica (quando o corpo
retém uma deformação residual, chegando ao seu limite). É um ensaio que pode ser
realizado com a máquina universal de teste de tração e compressão.
FASES DE ENSAIO DE TRAÇÃO
As etapas de ensaios de tração que o corpo de prova atinge são:
● Tensão máxima de tração;
● Limite de proporcionalidade;
● Limite de resistência;
● Tensão de escoamento;
● Tensão de encruamento;
● Tensão de estricção;
● Região de ruptura;
Em cada uma dessas fases é obtido dados, que são guardados ou colhidos no mesmo
momento, sendo criado um gráfico de tensão-deformação.
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LIMITE DE PROPORCIONALIDADE
É o limite onde as tensões não são mais proporcionais às deformações, dessa forma o
corpo de prova não apresenta mais uma deformação linear.
FASE ELÁSTICA
Nessa fase temos a indicação do limite de tensão que pode ser aplicada em um
material, não existindo nenhuma deformação no material tanto permanente como
residual após a descarga da força aplicada. Alguns materiais possuem valores
numéricos do limite elástico e de proporcionalidade, por ser idênticos, muitas vezes
são levados em consideração como um sinônimo entre ambos. Quando temos uma
evidente diferença entre os dois pontos, o limite elástico é maior do que o limite de
proporcionalidade. Podemos afirmar que a curva que é obtida entre o ponto de origem
e o limite de proporcionalidade no gráfico de tensão de formação é chamada de região
elástica.
Essa fase elástica é onde o material consegue retornar ao seu ponto de origem sem
nenhuma deformação, mantendo suas dimensões originais, após a retirada dos
esforços aplicados sob ele, dessa maneira obedecendo a lei de Hooke.
Fórmula:
, o HO representa a tensão (Mpa), e o E (GPA) representa a rigidez do corpo, sendo o
módulo de elasticidade do material, ou resistência mecânica, sendo obtido pela
inclinação da reta na fase elástica. E o (e) menor, é a deformação do material
(mm/mm).
ALONGAMENTO
É provocado pela aplicação de uma força uniaxial, onde é observado e colhido os
dados peloextensômetro do equipamento. Podemos saber o percentual desse
alongamento através da fórmula: A=L-L0/L0, EM PERCENTUAL: A (%) =(L-L0)
/L0X100. Através desse cálculo podemos determinar a sua ductilidade
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ELASTOPLÁSTICA (ESCOAMENTO)
É a fase onde começa a deformação plástica, antecede a fase plástica. Temos
variação de carga sendo (tensão mínima; tensão máxima), surge dificuldade de
retorno do corpo de prova às dimensões iniciais de origem do material.
DEFORMAÇÃO PLÁSTICA
É onde a deformação se torna permanente, atingindo a tensão máxima, estricção e a
ruptura. Não sendo possível a resiliência do material à sua forma original. A tensão
deixa de ser proporcional à deformação do material, nesse caso não obedece mais a
lei de hooke, onde não é mais possível o retorno do material a sua dimensão original.
É formada uma curvatura no gráfico entre o ponto elástico e plástico, causando um
aumento rápido dessa curvatura pela elevação de tensão rapidamente.
LIMITE DE RESISTÊNCIA
Esse limite de tensão máxima é obtido no ponto máximo de tensão atingido no gráfico,
onde indica a máxima tensão que este corpo sustenta sob tração. Após a fase de
escoamento ser ultrapassada, ela necessariamente precisa de uma máxima tensão
para continuar o teste até o ponto de deformação plástica, alcançando um valor
máximo, onde a seção transversal de resistência diminui, ocasionando a fratura do
corpo ao ultrapassar a tensão máxima.
Ela é expressa pela fórmula;
TENACIDADE
É indicada a capacidade do material de absorver energia na sua fase de fratura. Esse
nível é desejado nos projetos que vão ser sujeitos a choques e impactos, como
engrenagens, correntes etc., por tanto a forma como é aplicada cargas nesse corpo,
são fatores importantes para a determinação de tenacidade do material. Esse ponto de
tenacidade indica a resistência do material, quando possui uma trinca, sendo uma
resistência do material a fratura.
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RESILIÊNCIA OU ESCOAMENTO
Define a capacidade do material em absorver energia quando está no ponto elástico,
sendo que após o descarregamento o corpo consiga voltar a sua dimensão original, ou
seja, recuperar a energia. Os materiais que são resilientes, possuem o nível de
escoamento elevado, e módulo de elasticidade pequeno.
Sendo assim o módulo de resiliência faz relação com a tensão de escoamento, com o
módulo de elasticidade.
Fórmula:
ENCRUAMENTO
É um fenômeno que modifica o material no processo de deformação plástica,
causando uma resistência maior do material (CAUSANDO O ENDURECIMENTO DA
PEÇA NESTE NÍVEL). Podemos definir que o encruamento é o endurecimento do
metal na deformação plástica.
ESTRICÇÃO OU EMPESCOÇAMENTO
Ocorre quando o endurecimento do metal na fase de encruamento é menor do que a
tensão aplicada, assim o metal sofre uma grande deformação rápida. É localizado em
uma área reduzida que fica onde grande parte da deformação se concentra, criando
um formato de pescoço.
LIMITE DE RESISTÊNCIA À TRAÇÃO
Indica a resistência que o material, no caso, o corpo de prova têm até chegar no seu
ponto de fratura, sendo assim é muito importante os engenheiros terem este
conhecimento, pois se trata de um assunto que engloba a parte funcional e eficiência
do projeto, ou construção que ele estiver liderando ou participando. As indústrias
levam essa questão ao pé da letra, pois se trata de algo importantíssimo.
Esse limite de resistência a tração (UTS – do inglês: (Ultimate tensile strenght), por
vezes é abreviado para (TS – do inglês: Tensile strength), sendo a resistência máxima
ou Ftu, é a tensão máxima que o material suporta ao ser tracionado antes de sua
quebra. Para materiais frágeis, a resistência à tração está muito próxima do seu nível
de escoamento, já em materiais dúcteis essa resistência a tração no ponto final é bem
maior.
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Esse dado é colhido no maior ponto da curva do gráfico de tensão – deformação, sua
unidade está em (Mpa). É um tipo de análise que usa mais em materiais frágeis, para
materiais dúcteis é analisado o ponto de escoamento, para a escolha final. Por tanto
são tabelados estes limites para materiais comuns como, ligas, materiais compósitos,
madeiras, cerâmicas e plásticos.
No processo de análise ou definição desse limite, não é considerado pelo tamanho do
corpo, e sim pelas características e propriedades do material. Com o procedimento de
encontrar o limite de resistência à tração, podemos saber quando o material vai
continuar o seu processo de encruamento, ou quando vamos ter falhas com maiores
tensões aplicadas.
Gráfico típico de tensão-deformação até a fratura, no ponto F. O limite de resistência à
tração TS é indicada no ponto M. As inserções circulares representam a geometria da
amostra dúcteis deformada em vários pontos ao longo da curva
Nessa figura temos o gráfico gerado em um teste de tração em um material de metal.
A região elástica é onde o metal tem pouca deformação, e pode retornar à sua
dimensão normal, quando a força de tração para de ser aplicada.
Outro ponto que o gráfico apresenta é a região de deformação permanente, sendo o
encruamento, o qual possibilita o material ficar mais resistente a força (tração)
aplicada, este é o regime plástico (deformação plástica). Logo é necessário mais força,
até que a resistência à tração seja atingida no ponto (M). É um limite que varia de 50
Mpa para alumínios, a até 3000 Mpa para aços de alta resistência.
Quando é necessário o limite de resistência do material para projetos, o limite de
escoamento é utilizado, porque a peça não pode se deformar plasticamente.
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É muito interessante mostrar como aparece no gráfico o retorno ou recuperação de
uma fração da deformação total é recuperada como uma deformação elástica.
Diagrama esquemático tensão-deformação de tração que mostra os fenômenos de
recuperação de deformação elástica e endurecimento por deformação. σy0 é a
resistência ao escoamento e σyi é a resistência ao escoamento após a liberação da
carga no ponto D e, a seguir, na recarga
Dá para notar que no momento que acontece a descarga a curva começa a traçar um
caminho quase que linear a partir do ponto (De sua inclinação quase idêntica à do
módulo de elasticidade, ou paralela ao perfil de fase inicial elástica da curva. Essa
magnitude corresponde à recuperação da deformação.
Fórmula: Lr = tensão máxima/ área transversal inicial
TENSÃO DE RUPTURA
Esse ponto é onde ocorre a maior aplicação da carga uniaxial, essa força é dividida
pela área original da seção transversal do corpo de prova. Ocasionando a ruptura do
material. Logo os materiais que possuem o maior limite de ruptura, são materiais que
tem uma ductilidade alta, sendo possível se deformar bastante. É a última condição
que aparece no gráfico tensão- deformação.
Fórmula: Lrup = força de ruptura/ área transversal inicial
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PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
A marca do nosso equipamento de ensaio de tração é a KRATOS EQUIPAMENTOS,
tanto a de aplicação de força como o coletor de dados.
Nosso ensaio foi realizado em corpos de prova de materiais: aço 1020, alumínio,
cobre, latão.
Para cada corpo de prova temos um perfil correto, para preencher o sistema, antes do
início do procedimento.
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Nossa leitura do gráfico está com a referência de força em (NEWTON) e o
deslocamento por (MM).
Após os procedimentos, e os dados colhidos, obtendo o gráfico de tensão -
deformação, podemos realizar os cálculos, para descobrir seus limites numéricos.
Dimensões dos materiais antes do ensaio:
● Diâmetro do cobre: 5mm comprimento do cobre: 40,4mm
● Diâmetro do aço: 5,1mm comprimento do aço: 40mm
● Diâmetro do alumínio: 4,8mm comprimento do alumínio: 39,45mm
● Diâmetro do latão: 5mm comprimento do latão: 39,35mm
Após o ensaio:
● Diâmetro do cobre: 2,2mm comprimento cobre: 44,4mm
● Diâmetro do aço: 3,9mm comprimento aço: 48,3mm
● Diâmetro do alumínio: 4,5mm comprimento alumínio: 41,7mm
● Diâmetrodo latão: 4,15mm comprimento do latão: 45,9mm
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CÁLCULO ALONGAMENTO:
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CÁLCULO TENSÃO:
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CÁLCULO MÓDULO DE ELASTICIDADE:
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CÁLCULO LIMITE DE RESISTÊNCIA:
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CÁLCULO LIMITE DE RUPTURA:
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10.CONCLUSÃO
Por meio das pesquisas realizadas, e o compreendimento de cada fase alcançada
na característica de cada material, este ensaio nos entrega o conhecimento sobre
o comportamento que um material feito de aço 1020, latão, cobre e alumínio tem
com uma determinada tração aplicada unicamente.
Com o auxílio dos cálculos podemos ter a concepção que cada fase tem uma
precisão a ser obedecida, caso contrário, o material se tornará inutilizável para
determinado projeto. Com o limite de cada fase sendo obedecido, podemos
selecionar o material com confiança para o projeto.
A importância deste ensaio está totalmente ligada com a qualidade e segurança de
vários projetos, engenheiros e indústrias de fabricação e construtoras têm a
obrigação de seguir corretamente estes dados, a fim de entregar um trabalho sem
falhas e cortar totalmente os riscos que podem causar, caso não obedeçam.
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11.BIBLIOGRAFIA
Serrametal | Referência em Distribuição de Aços Especiais e Aço Ferramenta | Melhor
prazo de corte Limite de resistência à tração
serrametal.com.br
Ensaio de tração | Resistência à tração | Teste de tração | Biopdi
https://biopdi.com.br/wp-content/uploads/2021/04/grafico-tensao-deformacao-ensaio-d
e-tracao-metais-geral-1536x1031.jpg
Ensaio de Compressão: funcionamento e finalidade - Materiais Júnior
(materiaisjr.com.br)
Tração: o que é, aplicações, exercícios - Mundo Educação (uol.com.br)
https://www.infopedia.pt/apoio/artigos/$extensometro
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https://serrametal.com.br/limite-de-resistencia-a-tracao/
https://serrametal.com.br/limite-de-resistencia-a-tracao/
https://biopdi.com.br/artigos/ensaio-de-tracao/
https://materiaisjr.com.br/ensaio-de-compressao/
https://materiaisjr.com.br/ensaio-de-compressao/
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/forcas-tracao.htm
https://www.infopedia.pt/apoio/artigos/$extensometro
Relatório sobre a Ensaio de Impacto
Materiais de Construção de Mecânica Aplicada
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ENGENHARIA MECÂNICA
RELATÓRIO DE ATIVIDADE PRÁTICA
ATIVIDADE
ENSAIO DE IMPACTO
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SUMÁRIO
1.INTRODUÇÃO 2
2.OBJETIVO 3
3.DEFINIÇÃO 4
3.2 CHARPY 5
3.3 IZOD 5
4.EQUIPAMENTO DE ENSAIO 6
4.1 MÁQUINA 6
5.FRATURA 7
5.1 DÚCTIL 8
5.2 FRÁGIL 8
5.3 PLANO DE CLIVAGEM 8
5.4 TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA NO ENSAIO DE IMPACTO 8
CONCLUSÃO 9
BIBLIOGRAFIA 10
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1.INTRODUÇÃO
Em 1896, o norte americano SB Russell introduziu a ideia de energia de fratura
residual e produziu um teste de fratura através de um pêndulo em amostras
entalhadas. Mas em 1901, Georges Charpy propôs um método padronizado otimizado
por Russell através de um pêndulo redesenhado, dando critérios definidos para o
ensaio.
A relevância em questão da fratura frágil foi otimizada durante a época da segunda
guerra mundial, quando alguns navios apresentaram fraturas desastrosas, tanto em
alto mar quanto no cais, principalmente nos meses de inverno. O que incentivou a
iniciar diversas pesquisas que resultaram no desenvolvimento de métodos de
manufatura mais convenientes para as condições de serviço e no avançado teste de
impacto, um dos mais antigos entre os ensaios mecânicos.
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2.OBJETIVO
O objetivo do ensaio de impacto e sobre as aplicações por exigência de normas, uma
das razões é avaliar os materiais em equipamentos que operam em baixas
temperaturas. A explicação da limitação do ensaio de impacto é devido ao fato das
componentes das tensões triaxiais presentes no corpo de prova durante o ensaio não
podem ser medidas satisfatoriamente porque dependem de diversos fatores.
Pode-se também utilizar o ensaio de impacto para avaliar o sucesso (ou fracasso) de
condições de fabricação, como a soldagem ou ciclos de tratamentos térmicos
impostos.
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3.DEFINIÇÃO
O ensaio de impacto é uma energia absorvida dentro do corpo de prova quanto menor
for a energia adquirida mais frágil é o proceder do material mediante a dinâmica
estabelecida.
Com isso o ensaio corresponde a apresentar um corpo de prova sendo eles
(Mecânico, cerâmico, polímero ou compósito) Os resultados são exibidos mediante
toda energia composta durante o impacto causado em relação à temperatura do corpo
de prova.
O elemento principal do ensaio de impacto para gerar o resultado final se trata de toda
energia que é absorvida para deformar e fraturar a amostra, que podemos obter a
diferença entre altura inicial e a altura atingida após todo impacto, onde podemos
mencionar que se trata de uma força brusca e repentina que deve ser rompido.
Este ensaio é usado para medir a tendência de um metal de se comportar de maneira
frágil, onde podemos comparar como esforço de uma natureza dinâmica, pois toda
carga composta e aplicada repentinamente e bruscamente, onde não podemos
enfatizar somente o esforço e sim a velocidade pois quanto mais carga houver e uma
grande velocidade o impacto será maior, outro fator é medir a quantidade de energia
absorvida por uma amostra do material.
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3.1 TIPOS DE ENSAIOS
3.2 CHARPY
O ensaio de charpy mede a quantidade de energia absorvida pelo impacto de um
martelo/pêndulo de energia total conhecida, contra um corpo de prova padronizado
em determinada temperatura. A energia concentrada até a ruptura do corpo de prova é
referente à tenacidade do material e pode ser a base em diferentes temperaturas. A
posição do corpo de prova e do entalhe devem ser teoricamente examinadas, para
que o ensaio tenha resultados pertinentes e condizentes com a aplicação do elemento.
3.3 IZOD
O ensaio do corpo de prova é firme por um par de garras na posição vertical. Quando
o pêndulo da máquina de teste Izod é liberado ele oscila na direção descendente e
atinge o corpo de prova na posição vertical do braço. O corpo de prova é quebrado. O
braço do pêndulo continua seu movimento, com redução de momentum devido à
energia adquirida pelo corpo de prova no instante do impacto. Uma escala graduada
fornece a leitura da energia gasta na fragmentação do corpo de prova.
A diferença entre ambos ensaios é na maneira que o corpo de prova é posicionado, o
Izod utiliza um corpo de prova com 63,5 mm de comprimento, que é fixado
verticalmente, sendo que o martelo atinge o topo do corpo de prova, já o Charpy é
utilizado um corpo de prova de 80 mm de comprimento, na qual é cravado na
horizontal e o martelo atinge o centro.
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4.EQUIPAMENTO DE ENSAIO
O equipamento de ensaio mais executado e mediante o ensaio Charpy, os elementos
básicos desse equipamento é a estrutura da máquina, na qual é composto por uma
haste do martelo ponderado com martelo, relógio mostrador, apoios de amostra de um
painel de proteção juntamente com um dispositivo de proteção, os pêndulos de
impactos completos podem ser incluídos equipamentos de PC com caixas de
regulagem, com isso no ensaio Charpy apresenta um entalhe é horizontal e
centralizada sobre seus apoios, lembrando que o entalhe aponta na direção contrária
ao pêndulo. O pêndulo dispara para causar o impacto na amostra para destruir. De
acordo com o objetivo definido do material do ensaio a ser praticado pode ser
mencionado os ensaios de pêndulo de impacto.O equipamento do ensaio é
basicamente constituído de um pêndulo (martelo) que é solto em queda livre de uma
altura fixada, um local de apoio do corpo de prova e um instrumento de medição, que
contém um mostrador com escala graduada.
4.1 MÁQUINA
Uma máquina para o ensaio de impacto é usada para definir a resistência de um
material ou elementos sob cargas ágeis com mudanças de temperatura. De acordo
com o material, dos requisitos da aplicaçãofinal e dos dados de ensaio adquiridos,
seleciona entre pêndulos de impacto e drop weights. Amostras sofrem impactos
causados pelo próprio pêndulo em movimento ou peso em queda o tipo de martelo do
pêndulo ou ferramenta que causam o impacto na amostra são mencionados nas
respectivas normas e ajustes na máquina.
Lembrando que temos a diferença entre a máquina de ensaio de impacto não
instrumentadas e instrumentadas. No ensaio convencional a não instrumentada é
calculada a energia adquirida pela amostra durante a ruptura equiparando a diferença
entre a altura do pêndulo entre e após a ruptura.
O ensaio de impacto instrumentado mede a força durante o impacto, menciona dados
de uma grande velocidade quanto a tensão e deformação, os quais discernem entre
as falhas do dúctil e frágil e oferecem informações sobre as características mecânicas
da ruptura.
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4.2 CORPO DE PROVA
Nos ensaios de impacto são realizadas duas classes de corpo de provas: Charpy e o
Izod. Há um tipo especial para ferros ligados e ligas não ferrosas fundidas sob
pressão. Esses corpos seguem critérios de normas internacionais, com base na norma
americana E-23 da ASTM.
As diversas formas de entalhe são precisas para assegurar que haja ruptura do corpo
de provas, quando a queda do martelo não provoca a ruptura no corpo de prova o
ensaio deve ser feito repetido com outro tipo de amostra que apresenta um entalhe
mais rígido, para garantir a ruptura.
O corpo de prova Izod tem a mesma forma de entalhe do Charpy, A única diferença
entre o ensaio Charpy e o Izod é que no Charpy o golpe é desferido na face oposta ao
entalhe e no Izod é desferido no mesmo lado do entalhe.
O corpo de prova Charpy é fixado na máquina e o Izod é engastado, o que justifica
seu maior comprimento, Corpos de prova de ferro fundido e ligas não ferrosas
fundidas sob pressão não apresentam entalhe.
As dimensões do corpo de prova, a forma e o tamanho do entalhe usado especifica
um dado estado de tensões que não se partilham de modo uniforme por todo o corpo
de prova, no ensaio. Por isso, esse ensaio não fornece um valor quantitativo da
tenacidade do metal.
5.FRATURA
A Fratura representa a separação de um corpo em dois em resposta a uma tensão
imposta O processo de fratura envolve duas etapas: formação e propagação das
trincas. A modalidade da fratura é dependente do mecanismo de propagação das
trincas para estas aplicações são desejáveis materiais que tenham habilidade de
puxar energia e dissipá-la, para que a descontinuação não aconteça, ou seja,
materiais que apresentem dureza Esta propriedade está pertinente com a fase plástica
dos materiais e por isso se aplica às ligas metálicas dúcteis neste tipo de aplicação.
Porém, mesmo utilizando ligas dúcteis, com resistência razoável para suportar uma
determinada aplicação, verificou-se na prática que um material dúctil pode romper-se
de forma frágil. Esta especificação dos materiais ficou mais evidente durante a
Segunda Guerra Mundial, quando os equipamentos bélicos foram levados a
solicitações críticas de uso, despertando o interesse dos cientistas pelo assunto.
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5.1 DÚCTIL
Para uma fratura ser definida como dúctil é a dominância da ocorrência de
deformações plásticas em detrimento da propagação de trincas, na fratura dúctil
acontece uma vagarosa propagação de trincas e o material tensionado tende a se
desconfigurar plasticamente. As fraturas dúcteis geralmente ocorrem de forma que a
estrutura tensionada sofre uma gradual estricção na região de tensão.
5.2 FRÁGIL
A fratura frágil é marcada pela predominância da formação de trincas em relação à
deformação plástica. Ocorre, nesse tipo de fratura, uma rápida formação e propagação
das trincas, o que leva à rápida ruptura do material com a ocorrência de pouca ou
nenhuma deformação plástica no processo. A fratura frágil pode ocorrer de duas
formas: transgranular e intergranular. A fratura frágil transgranular ou clivagem é
caracterizada pela separação de planos atômicos, fato que faz com que essa cisão
passe por dentro do grão que forma o material e faz com que a textura da superfície
de fratura fique facetada.
5.3 PLANO DE CLIVAGEM
A fratura por clivagem pode ser determinada com um rápido contágio de uma trinca ao
longo de um plano cristalográfico particular, clivagem pode ser frágil mais ela pode ser
precedida de uma deformação plástica, que pode ser grande ou não. Os planos de
clivagem preferenciais são aqueles com a mais baixa densidade de empacotamento,
onde poucas ligações são rompidas e o espaçamento entre planos relativamente
grande. A clivagem desenvolve-se por separação direita ao longo dos planos
cristalográficos específicos, através de rupturas de ligações atômicas.
5.4 TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA NO ENSAIO DE IMPACTO
A área formada pela curva do ensaio equivale a energia incluída pela amostra. Um
teste de validação do ensaio é comparar se a energia calculada através da curva
obtida corresponde ao valor da energia atingida pelo método comum. Uma
componente importante da energia absorvida pela amostra é indicada pela área Wm,
sendo definida pela energia necessária para fornecer ao corpo de prova para iniciar o
seu processo de fratura.
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CONCLUSÃO
Além das pesquisas e teorias importantes, este ensaio é extremamente importante
para indústrias automotivas, com a finalidade de determinar o quanto o material
aguenta a propagação do impacto sobre a mesma, isso é bastante eficiente para
determinar a sua resistência e sensibilidade quando aplicada uma certa carga.
Este método determina o quanto de energia o material absorve.
Assim temos a grande importância do teste charpy, e necessariamente o cuidado
de cada profissional em seu procedimento, possibilitando uma otima seleção de
materiais.
Podemos finalizar este trabalho, enaltecendo o conhecimento adquirido, sendo
muito rico para qualquer estudante de engenharia, assim possibilitando uma ótima
qualificação para o mercado de trabalho.
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BIBLIOGRAFIA
https://afinkopolimeros.com.br/impacto-izod-ou-charpy-ja-ouviu-falar/
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hps://essel.com.br/cursos/material/01/EnsaioMateriais/ensa16.pdf
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https://rmct.ime.eb.br/arquivos/RMCT_ed_especial_web_2017/PICM_2017-A2.pdf
SÃO PAULO
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http://www.ccdm.ufscar.br/2020/05/14/ensaio-de-impacto-charpy-e-izod-qual-a-informacao-obtida/
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