Ensaio de Impacto

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Coordenação do Curso de Engenharia Mecânica
PROCEDIMENTO PRÁTICA DE ENSAIOS
	Disciplina: Ensaios dos Materiais
	
	
	Código: 
	
	
	Sala : 
	
	
	
	 Aluno:
	 
	Prática:
	Ensaio de Impacto
	Objetivo:
	Demonstrar o comportamento de corpos de prova durante um ensaio de Impacto.
	Materiais:
	Máquina de ensaio de impacto
Corpo de prova
	Norma de referência ASTM E-23
	
	Resultados:
Ensaio de Impacto
Na atualidade existem diversos tipos de ensaios de impacto para as mais diversas situações e aplicações, desde impacto de baixas velocidades até o impacto a velocidades hipersônicas. Entre os ensaios mais antigos estão os ensaios de impacto tipo Charpy e tipo Izod (CALLISTER, 2002). 
Os ensaios mecânicos e tecnológicos são utilizados para a determinação das propriedades dos materiais. Eles visam não apenas medir suas propriedades, mas também obter dados comparativos entre eles, estabelecer a influência das condições de fabricação nestes materiais e determinar a adequação do material para o emprego desejado (CHIAVERINI, 1986). 
Para que o resultado de um ensaio possa refletir, com a máxima fidelidade, o comportamento e propriedades de um material, é preciso que sejam observadas normas, especificações e padronizações tomadas como referências em sua execução (CHIAVERINI, 1986).
Sobre o Ensaio
	Segundo Callister (2002) dois ensaios são padronizados, as técnicas de Charpy e Izod, foram concebidos e são ainda utilizados para medir a energia de impacto, algumas vezes também chamada de tenacidade ao entalhe. A técnica de Charpy do entalhe em “V” é a mais comumente usada. Em ambas as técnicas o corpo de prova possui o formato de uma barra com seção reta quadrada, na qual é usinado um entalhe com formato em “V”. Este ensaio relativamente simples consiste na colisão de um martelo pendular com um corpo de prova de seção transversal quadrada, entalhado no centro e bi-apoiado horizontalmente na máquina de ensaio (CALLISTER, 2002). Os corpos de prova entalhados para ensaio Charpy são subdivididos em três tipos conforme forma do entalhe: tipo A, tipo B e tipo C. Todos possuem comprimento igual a 55 milímetros e seção quadrada de 10 mm conforme mostra figura 1.
 
 Figura 1. Máquina de ensaio de impacto.
Resultados Obtidos: 
Foram ensaiados dois corpos de prova, de tamanho padrão normatizado, o primeiro de Bronze entalhado e o segundo de Bronze sem entalhe; os dois em temperatura ambiente. Para o primeiro corpo de prova a energia necessária pra rompe-lo foi de 176 J, já o segundo corpo de prova 290 J. 
Corpos de prova pós ensaio. 
Temperatura de Transição 
Para cada metal específico, existe uma temperatura crítica, abaixo da qual a fratura é frágil. O campo de transição define a passagem do comportamento frágil para o dúctil. O conhecimento do comportamento de cada material é essencial para objetivos de projeto. A temperatura de transição, em termos simples, é a temperatura abaixo da qual a fratura do material é frágil.
Fatores que influenciam a Temperatura de Transição
Alterações de até 550C podem ser ocasionadas por alterações da composição química ou microestrutura de um aço doce. As maiores mudanças da temperatura de transição são resultado de alterações nos teores de carbono e manganês. A temperatura de transição reduz-se de 5,50C para cada incremento de 0,1% de manganês. 
O aumento do teor de carbono afeta a energia máxima e a forma da curva energiaxtemperatura de transição (ver figura). 
A relação Mn/C deve ser no mínimo 3/1 para uma tenacidade satisfatória ao entalhe. Elevando a relação Mn/C pode-se atingir uma redução máxima em torno de 550C na temperatura de transição.
O fósforo tem forte efeito na elevação da temperatura de transição.
O papel do nitrogenio é difícil de definir devido a sua interação com outros elementos. Ele entretanto é considerado prejudicial à tenacidade ao entalhe.
O níquel é geralmente considerado benéfico à tenacidade ao entalhe em quantidades de até 2% e parece ser efetivo na redução da temperatura de transição. Silício , em quantidades acima de 0,25% parece elevar a temperatura de transição. O molibdênio aumenta a temperatura de transição tão rapidamente quanto o carbono. O cromo tem pouco efeito.
A resistência do entalhe é particularmente afetada pelo oxigênio. Para ferro de alta pureza foi determinado que quantidades de oxigênio acima de 0,003% produzem fratura intergranular e correspondentemente baixa absorção de energia.
O tamanho do grão tem alta influência na temperatura de transição. Um aumento de um ponto na escala ASTM do tamanho de grão da ferrita (que significa redução do diâmetro do grão) resulta numa redução de 160C para a temperatura de transição de um aço doce. Diminuindo o diâmetro do grão de 5 para 10 na escala ASTM pode alterar a temperatura de transição no Ensaio Charpy (10ft/lb) com entalhe V de 390C para -390C.
A energia absorvida no impacto de um aço liga a uma dada temperatura de teste em geral aumenta com o aumento da temperatura de revenimento. Entretanto, existe um mínimo na curva localizado na região entre 200 e 3200C . Este foi chamado fragilização dos 2600C. Mas como a temperatura no qual ocorre depende da composição do aço e do tempo de revenimento, foi renomeado fragilização da martensita revenida. 
O efeito do entalhe é concentrar tensões na raiz do próprio entalhe, provocar fragilidade do material na vizinhança , e ao mesmo tempo elevar o limite elástico do material na área. Quando uma trinca é formada na raiz do entalhe a tensão se intensifica e a trinca progride pela seção. Sem o entalhe, muitas configurações simplesmente flexionam sem fratura, e a sua capacidade e absorver energia não pode ser detectada.
Quanto mais agudo o entalhe, mais fortes são os efeitos citados acima. Os tamanhos dos corpos de prova foram padronizados de forma que os resultados possam ser comparados com boa confiabilidade.
	Conclusão: Após o ensaio, e comparando os resultados com os outros grupos concluímos que o bronze sem entalhe a 0º Celsius tem a maior resistência mecânica, seguido pelo bronze sem entalhe a temperatura ambiente e o menos resistente entre os corpos de prova de bronze, é o bronze com entalhe a temperatura ambiente. 
	Referencias:
1. ASTM E-23
2. http://www.infosolda.com.br/biblioteca-digital/livros-senai/ensaios-nao-destrutivos-e-mecanicos/210-ensaio-mecanico-impacto.html
3.http://docente.ifsc.edu.br/claudio.schaeffer/material/2_Mecatr%C3%B4nica/Materiais_2_Meca_3/Ensaio%20de%20Materiais_(Apostila_Principal)/ensa16.pdf
4. http://www.cimm.com.br/portal/material_didatico/6580-temperatura-de-transicao#.V2l5tPkrLIU
_1073225463.doc