10 Ensaios Não Destrutivos

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Sumário 
1 Introdução ........................................................................................................................ 4 
1.1 Aumento da produtividade ........................................................................................ 4 
1.2 Melhoria no emprego do material.............................................................................. 4 
1.3 Segurança................................................................................................................. 4 
1.4 Identificação .............................................................................................................. 4 
2 Descontinuidades............................................................................................................. 7 
2.1 Generalidades........................................................................................................... 7 
2.2 Alguns defeitos estruturais ........................................................................................ 7 
2.2.1 Preliminares ....................................................................................................... 7 
2.2.2 Porosidade......................................................................................................... 8 
2.2.3 Inclusões de escória ........................................................................................ 10 
2.2.4 Mordeduras (undercut)..................................................................................... 10 
2.2.5 Falta de fusão .................................................................................................. 11 
2.2.6 Trincas ............................................................................................................. 12 
2.3 Descontinuidades detectáveis................................................................................. 13 
3 Ensaio visual .................................................................................................................. 14 
3.1 Generalidades......................................................................................................... 14 
3.2 Instrumentos auxiliares da inspeção visual ............................................................. 15 
3.3 Inspeção de partes internas .................................................................................... 15 
3.3.1 Método reprodutivo .......................................................................................... 16 
3.3.2 Método subjetivo .............................................................................................. 16 
3.4 O inspetor................................................................................................................ 16 
3.5 O objeto................................................................................................................... 17 
3.5.1 Distância da objetiva ........................................................................................ 17 
3.5.2 Dimensão do objeto ......................................................................................... 17 
3.5.3 Dimensão do defeito ........................................................................................ 17 
3.5.4 Reflexibilidade.................................................................................................. 17 
3.6 Normalização .......................................................................................................... 18 
4 Ensaio por líquidos penetrantes ..................................................................................... 19 
4.1 Generalidades......................................................................................................... 19 
4.2 O princípio do método ............................................................................................. 19 
4.2.1 Tensão superficial ............................................................................................ 20 
4.2.2 Ascensão capilar.............................................................................................. 21 
4.3 Técnica.................................................................................................................... 23 
4.3.1 Limpeza da superfície ...................................................................................... 23 
4.3.2 Aplicação do penetrante e tempo de penetração............................................. 24 
4.3.3 Aplicação do revelador..................................................................................... 26 
4.3.4 Inspeção e interpretação.................................................................................. 27 
4.4 Qualificação de procedimento................................................................................. 27 
4.5 Corpo de prova........................................................................................................ 28 
4.6 Área de aplicação.................................................................................................... 28 
4.7 Normalização .......................................................................................................... 29 
5 Métodos magnéticos ...................................................................................................... 32 
5.1 Noções básicas sobre magnetismo......................................................................... 32 
5.2 Eletromagnetismo ................................................................................................... 32 
5.3 Ensaio por partículas magnéticas ........................................................................... 33 
5.3.1 Princípio do método ......................................................................................... 33 
5.3.2 Método das partículas úmidas ......................................................................... 34 
5.3.3 Método das partículas secas............................................................................ 35 
5.3.4 Interpretação dos resultados............................................................................ 37 
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5.3.5 Área de aplicação ............................................................................................ 38 
5.3.6 Normalização ................................................................................................... 39 
5.4 Método das correntes parasitas ................................. Erro! Indicador não definido. 
5.4.1 Introdução ........................................................... Erro! Indicador não definido. 
5.4.2 Direção e distribuição das correntes parasitas nos materiaisErro! Indicador 
não definido. 
5.4.3 Profundidade de penetração............................... Erro! Indicador não definido. 
5.4.4 Considerações sobre o processo........................ Erro! Indicador não definido. 
5.4.5 Processo "MAGNATEST" ................................... Erro! Indicador não definido. 
5.4.6 Processo "SIGMATEST"..................................... Erro! Indicador não definido. 
5.4.7 Normalização ...................................................... Erro! Indicador não definido. 
6 Radiografia industrial...................................................................................................... 40 
6.1 O Processo radiográfico.......................................................................................... 40 
6.1.1 Natureza dos raios X........................................................................................ 40 
6.1.2Natureza dos raios γ......................................................................................... 41 
6.2 Radiografia.............................................................................................................. 41 
6.3 Telas intensificadoras.............................................................................................. 42 
6.4 Radiação dispersa................................................................................................... 42 
6.5 Tipos de filme.......................................................................................................... 43 
6.6 Fontes de raios X e raios γ ...................................................................................... 43 
6.6.1 Produção de raios X......................................................................................... 43 
6.6.2 Tubo de raios X................................................................................................ 43 
6.6.3 Refrigeração..................................................................................................... 44 
6.6.4 Tamanho do ponto focal .................................................................................. 44 
6.6.5 Efeitos de tensão ............................................................................................. 44 
6.6.6 Aplicação de vários tipos de aparelhos de raios X........................................... 44 
6.6.7 Fontes de raios γ .............................................................................................. 45 
6.6.8 Contenção dos isótopos radioativos ................................................................ 47 
6.7 Princípios geométricos ............................................................................................ 47 
6.7.1 Princípios gerais............................................................................................... 47 
6.7.2 Sombras radiográficas ..................................................................................... 48 
6.7.3 Aplicação à radiografia..................................................................................... 48 
6.7.4 Penumbra geométrica...................................................................................... 49 
6.7.5 Fatores essenciais na exposição ..................................................................... 49 
6.8 Técnica multifilmes.................................................................................................. 51 
6.9 Efeitos do processamento....................................................................................... 51 
6.10 Qualidade das imagens radiográficas e visibilidade dos detalhes .......................... 52 
6.10.1 Penetrômetros.................................................................................................. 53 
6.10.2 Penetrômetros e visibilidade de descontinuidades .......................................... 55 
6.11 Técnicas radiográficas mais utilizadas .................................................................... 55 
6.11.1 Uniões planas (juntas de topo)......................................................................... 55 
6.11.2 Uniões circulares com acesso interno.............................................................. 55 
6.11.3 Uniões circulares sem acesso interno.............................................................. 56 
6.11.4 Outros tipos de exposição................................................................................ 58 
6.12 Comparação entre os ensaios de radiografia por raios X e γ .................................. 58 
6.12.1 Vantagens e limitações da radiografia ............................................................. 59 
6.12.2 Limitações........................................................................................................ 59 
6.13 Interpretação de radiografias .................................................................................. 60 
6.14 Proteção radiológica................................................................................................ 60 
6.14.1 Cálculo de doses sem barreiras....................................................................... 61 
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6.14.2 Normas básicas de proteção radiológica ......................................................... 61 
 
6.14.3 Limites derivado do trabalho ............................................................................ 62 
6.14.4 Limitação no ensaio radiográfico devido ao aspecto de segurança................. 63 
6.15 Normalização .......................................................................................................... 63 
7 Ensaio por ultra-som ...................................................................................................... 64 
7.1 Definição e princípios .............................................................................................. 64 
7.2 Ondas ultra-sônicas e meios de propagação .......................................................... 64 
7.2.1 Ondas longitudinais.......................................................................................... 65 
7.2.2 Ondas transversais .......................................................................................... 65 
7.2.3 Ondas superficiais ou ondas de rayleigh ......................................................... 65 
7.3 Leis da reflexão e transmissão................................................................................ 66 
7.3.1 Atenuação da energia sônica........................................................................... 68 
7.4 Geração e recepção das ondas ultra-sônicas ......................................................... 68 
7.4.1 Aparelho ultra-sônico de análise ...................................................................... 69 
7.5 Técnicas de Ensaio de materiais por ultra-som ...................................................... 70 
7.5.1 Técnica da transparência................................................................................. 70 
7.5.2 Técnica de pulso-eco ....................................................................................... 71 
7.6 Cabeçotes normais ................................................................................................. 72 
7.6.1 Sensibilidade.................................................................................................... 72 
7.6.2 Capacidade de resolução ................................................................................ 72 
7.7 A Geometria do campo sônico ................................................................................ 73 
7.7.1 A detectabilidade de defeitos ........................................................................... 73 
7.7.2 Seleção de cabeçotes...................................................................................... 73 
7.8 Feixe Incidente oblíquo ........................................................................................... 74 
7.8.1 Transdutores Angulares................................................................................... 74 
7.9 Ajuste do equipamento............................................................................................ 75 
7.9.1 Blocos de calibração ........................................................................................ 75 
7.9.2 Calibração da base de tempo utilizando-se o bloco de calibração V2 ............. 75 
7.9.3 Calibração do ponto de emergência do feixe sônico utilizando-se o bloco de 
calibração V2.................................................................................................................. 77 
7.9.4 Determinação do ângulo de emergência dostransdutores.............................. 77 
7.10 Escolha do procedimento de ensaio em função do tipo e características do material
 77 
7.10.1 Escolha da freqüência...................................................................................... 77 
7.10.2 Escolha do transdutor ultra-sônico................................................................... 77 
8 Referências .................................................................................................................... 79 
8.1 Normas.................................................................................................................... 79 
8.2 Referências ............................................................................................................. 80 
 
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1 Introdução 
Os ensaios não destrutivos abrangem as técnicas de ensaio não se destrói a peça em 
exame, podendo o método de ensaio ser executado na peça acabada. 
Exemplos: 
a) Exame visual 
b) Líquidos penetrantes 
c) Processos magnéticos 
d) Radiografia e gamagrafia 
e) Ultra-som, etc. 
O objetivo fundamental da inspeção não destrutiva é avaliar a qualidade do material, 
verificando sua homogeneidade, sob o ponto de vista de aceitação ou rejeição. Através do 
uso das técnicas não destrutivas é possível diminuir o fator de ignorância acerca do material 
sem diminuir o fator de segurança em produtos acabados. A adoção destes tipos de ensaios 
pelas indústrias vem tendo um grande aumento, pois significa a obtenção de melhores 
produtos, redução do custo e aumento da produção e da produtividade. 
Aspectos benéficos 
A contribuição que os ensaios não destrutivos podem trazer à indústria pode ser classificada 
em quatro categorias: 
a) Aumento da produtividade 
b) Melhoria no emprego do material 
c) Segurança 
d) Melhora na identificação. 
1.1 Aumento da produtividade 
a) Evitar desperdício de material; menor quantidade de cavaco e melhor uso da matéria-
prima; 
b) Evitar perda de tempo de serviço; 
c) Evitar diferenças nos padrões da qualidade; melhoria e uniformidade na qualidade a um 
custo satisfatório; 
d) Diminuir os custos operacionais; 
e) Determinação da natureza e localização de anomalias; 
f) Maior eficiência no uso dos equipamentos. 
1.2 Melhoria no emprego do material 
a) Localização de regiões sob tensão; 
b) Localização de falhas por fadiga; 
c) Evitar mau funcionamento do equipamento; 
d) Diminuição das avarias em equipamento. 
1.3 Segurança 
a) Evitar acidentes; 
b) Aumentar a vida dos equipamentos. 
1.4 Identificação 
a) Diferenças de composição química; 
b) Diferenças de tratamento térmico; 
Os vários tipos de ensaios não destrutivos apresentam diferenças fundamentais entre si, não 
só quanto aos princípios físicos e técnicas de cada um, mas principalmente quanto aos 
resultados que se pretende obter. 
 
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A principal diretriz na escolha de um exame ou conjunto de exames será a definição clara 
das descontinuidades cuja presença se deseja detectar, bem como os locais onde podem ou 
não estar situadas, suas dimensões, etc. 
Além disso, deve-se levar em conta as limitações dos diversos métodos, as condições de 
aplicação, os equipamentos disponíveis e todas as condições que possam influir na 
execução, sensibilidade e confiabilidade dos resultados. 
A tabela 1 faz uma comparação genérica entre os diversos métodos de ensaios não 
destrutivos, e a tabela 2 fornece sugestões para a escolha do método não destrutivo 
adequado às diversas técnicas de inspeção não destrutiva. 
 
Tabela 1 – Comparação entre os métodos de inspeção não destrutiva 
Descontinuidades nos metais 
 
Geral Folhas e 
chapas 
Barras e 
tubos Fundidos Forjados Soldas 
Cl
as
sif
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Po
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Raios X R R B P R I B P B R R B B B R R R R R B B B B 
Raios γ R R B P R I B I R R R B B B I I I R R B B B B Radiografia 
Fluoroscopia I P R I I I B P I R I R R R I I I I R R R R R 
Ondas longitudinais I B B B P B B I B R I R R R R R R P R P P P P 
Ondas transversais P B B I I R R R I R P R R I P R R R B B B B B Ultra-som 
Ondas superficiais B I I I I I I R I I I I I P I I I R B I I I I 
CA – Via úmida B I I I I R I B P R B I I I I R I B B I I I I 
CC – Via seca B I I I I R I B I I B I I I I R I B B I I I I 
CA – Via úmida B P I I I B I B P R B P I I R B R B B R I I I 
Partículas 
Magnéticas 
CC – Via seca B R P I I B I B I I B R P I R R R B B B I I R 
Luz visível B I I I I R I R R I B I R I I I I B B I I I I Líquidos 
Penetrantes Fluorescente B I I I I R I R R I B I R I R I I B B I I I I 
 
Legenda: B → Bom 
 R → Regular 
 P → Pobre 
 I → Insuficiente 
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Tabela 2 – Sugestão para a escolha dos métodos de inspeção não destrutiva 
Método Equipamentos 
requeridos 
Capacidade de 
detecção 
Principais vantagens Principais 
desvantagens 
Observações 
Vi
su
al
 
Lentes de aumento, 
calibradores especiais, 
espelhos, projetores, 
câmeras de TV em 
circuito fechado, fibras 
ópticas. 
Descontinuidades 
grosseiras superficiais 
Baixo custo, podendo 
ser aplicado a todas as 
fases dos processos 
produtivos. 
Limitado a 
descontinuidades que 
afloram à superfície. 
Ensaio subjetivo, 
dependente quase que 
exclusivamente da 
experiência do inspetor. 
Registro permanente 
confiável difícil de ser 
obtido 
Deve ser sempre o 
primeiro ensaio a ser 
realizado. Padronização 
ainda dúbia, em 
desenvolvimento. 
Lí
qu
id
o
s 
Pe
n
et
ra
n
te
s 
Conjunto de três 
líquidos. 
Equipamento de 
aplicação do penetrante 
ou do revelador 
(compressor, aspersor, 
etc.). 
Fontes de raios 
ultravioleta para os 
penetrantes 
fluorescentes. 
Descontinuidades 
abertas à superfície 
Aplica-se aos materiais 
magnetizáveis ou não. 
Fácil aprendizado e 
utilização. Baixo custo. 
Detecta somente 
descontinuidades que 
afloram à superfície. 
Não pode ser utilizado 
em materiais porosos 
ou que estejam a alta 
ou baixa temperatura. 
Registro permanente 
difícil de ser 
conseguido. 
As condições 
superficiais das peças 
podem mascarar os 
resultados. Difícil 
qualificação de 
procedimento e de 
produto. 
Pa
rtí
cu
la
s 
M
ag
n
ét
ica
s Equipamento de 
magnetização e 
desmagnetização. 
Limalha de ferro com 
granulometria 
controlada e 
pigmentação adequada. 
Luz fluorescente quando 
for o caso. 
Descontinuidadessuperficiais e sub-
superficiais 
Descontinuidades 
superficiais e sub-
superficiais 
Utilização simples. Em 
alguns casos é portátil. 
Permite controlar a 
sensibilidade. Na 
maioria dos casos 
apresenta baixo custo. 
Descontinuidades 
paralelas à direção das 
linhas de campo não 
são facilmente 
detectadas. 
Ul
tra
-
so
m
 
Equipamento de 
geração de ultra-sons. 
Transdutores e cabos. 
Padrões de calibração e 
de referência. 
Descontinuidades 
superficiais, sub-
superficiais e internas. 
Muito sensível, 
podendo ser utilizado 
em locais de difícil 
acesso. 
Requer do operador 
grande conhecimento 
teórico e experiência 
tanto para a calibração 
quanto para a 
interpretação dos 
resultados. Difícil 
aplicação em 
superfícies rugosas. 
Registro permanente 
difícil de ser 
conseguido. 
Muito utilizado para 
medida de espessura. 
Difícil confecção de 
blocos padrão de 
calibração com defeitos 
controlados e 
conhecidos. 
Ra
di
o
gr
af
ia
 
Equipamentos 
geradores de Raios X 
ou fontes de Raios γ. 
Descontinuidades 
internas 
Quando feito com 
filmes, é um registro 
permanente. Os Raios γ 
são versáteis, 
independendo de 
energia elétrica. 
Depende da técnica 
aplicada para a 
obtenção de bons 
resultados, inclusive 
quanto à interpretação. 
Requer cuidados 
especiais de segurança. 
É requerido na maioria 
dos códigos de 
construção de vasos de 
pressão. É muito 
utilizado na qualificação 
de soldadores. É um 
dos ensaios mais caros. 
 
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2 Descontinuidades 
2.1 Generalidades 
Denomina-se descontinuidade a toda falta de homogeneidade detectada por um meio 
qualquer. Essa descontinuidade encontrada numa peça mecânica, dependendo do local, 
tamanho, direção, profundidade, enfim, de diversas condições a serem registradas durante 
uma inspeção para posterior averiguação ou laudo, pode ser considerada um defeito desde 
que seja um "não-atendimento de um requisito de uso pretendido ou de uma expectativa 
razoável, inclusive quanto à segurança".1 
Até o presente momento não existem critérios estabelecidos que nos permitam determinar 
uma correlação entre dimensões e quantidade de defeitos e a perda da resistência aos 
processos a que estão sujeitas as construções mecânicas, como por exemplo: 
• Ruptura sob tensão estática 
• Ruptura frágil 
• Fadiga 
• Corrosão e corrosão sob tensão 
• Fadiga associada à corrosão 
• Fragilização por hidrogênio 
• Fluência etc. 
Pelo contrário, os critérios de aceitação que são apresentados nas diversas normas em uso, 
foram fixados empiricamente de acordo com o que, na opinião de renomados especialistas, 
eram considerados níveis aceitáveis de defeitos. 
Há muito, instituições normativas e laboratórios de pesquisas vem se empenhando em 
trabalhos visando estabelecer critérios mais realistas para a avaliação da qualidade das dos 
produtos primários2 e juntas soldadas o que as tornaria mais econômicas e mais adequadas 
ao trabalho. 
Esta busca tem se baseado no estudo das influências dos diversos tipos de defeitos sobre 
as propriedades dos materiais. 
Os trabalhos experimentais têm se baseado tanto em defeitos naturais obtidos durante os 
processos de fabricação, quanto em defeitos artificiais introduzidos por meios mecânicos. 
Por outro lado, tais ensaios têm sido realizados tanto em corpos de prova padronizados 
quanto em modelos em escala reduzida de algumas construções, as quais são submetidas a 
solicitações semelhantes às de trabalho normal. Os poucos trabalhos apresentados são 
pouco conclusivos e os resultados nem sempre podem ser comparados. 
2.2 Alguns defeitos estruturais 
2.2.1 Preliminares 
Sem dúvida, para julgar-se a influência dos defeitos no comportamento dos produtos 
acabados, deve-se levar em conta antes de tudo a sensibilidade do tipo de material e seu 
processamento mecânico a tais defeitos, sua localização e orientação no campo de tensões 
e o estado das mesmas tensões, bem como as condições de operação. 
Nem sempre é possível o conhecimento completo de todas essas informações e o que se 
faz é tentar estabelecer critérios orientativos gerais para julgamento. 
• Descontinuidades alongadas, de perfil bem delineado são consideradas mais perigosas 
que descontinuidades arredondadas. Entende-se por descontinuidades arredondadas 
 
1
 Definição da ISO 8402 (2.11) 
2
 Laminados, forjados, fundidos, etc. 
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aquelas cuja relação entre quaisquer medidas ortogonais tomadas em qualquer plano é 
menor que 33; 
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���
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����������	�
����
���
 
Figura 1 – Efeito da porosidade sobre os valores dos ensaios de tração. 
• A orientação da descontinuidade é considerada mais perigosa se a tensão máxima de 
tração age na direção perpendicular a uma descontinuidade alongada, sendo, portanto, a 
orientação menos perigosa quando as tensões de tração agem na direção da 
descontinuidade. 
• A periculosidade das descontinuidades deve ser julgada tendo em vista as propriedades 
do material em questão principalmente sua resistência e ductilidade. Materiais de alta 
resistência e baixa ductilidade são, como regra geral, mais sensíveis aos defeitos. 
• Quanto ao tipo de carregamento, pode-se afirmar que o efeito das imperfeições é mínimo 
sob cargas estáticas, tornando-se mais acentuado se o carregamento se dá mediante um 
número limitado de ciclos. Sob carregamentos contínuos e repetidos o perigo aumenta 
significativamente. Ciclos simétricos tornam as imperfeições particularmente danosas, 
diminuindo a importância à medida que cresce e, concomitantemente, a assimetria 
aumenta. 
2.2.2 Porosidade 
Constitui um dos problemas mais extensivamente estudados e um dos menos 
comprometedores e controvertidos. É um defeito característico de soldagem e fundição, 
podendo acontecer em produtos laminados. 
O parâmetro básico escolhido para avaliar o nível de porosidade é a porcentagem de perda 
de área da seção transversal resistente, valor esse que pode ser estimado através de 
radiografias. 
2.2.2.1 Limite de resistência 
Os resultados variam dependendo da relação entre os valores do limite de resistência dos 
materiais da solda (material de adição) e de base. O gráfico apresentado na figura 1 sob 
cargas estáticas mostra o principal efeito da porosidade que consiste apenas na diminuição 
 
3
 A idéia é evitar-se a tendência da formação de trincas com a eventual união desse tipo de descontinuidade. 
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da seção resistente e quanto mais elevada são suas propriedades de resistência, tanto 
menores serão as influências sob tensão estática. 
2.2.2.2 Fratura frágil e resistência ao Impacto 
Para certos materiais o problema de fratura frágil é insignificante para um intervalo razoável 
de temperaturas e espessuras. Para outros materiais pode ser estabelecida uma relação 
entre os valores obtidos no ensaio de impacto (por exemplo, o ensaio Charpy), e o tamanho 
do entalhe que pode ser tolerado, por exemplo, num ensaio de fratura frágil em chapa larga4. 
Portanto esta correlação se estende ao tamanho do defeito que pode ser tolerado em 
aplicações práticas. 
Para valores elevados obtidos nos ensaios de impacto a dimensão do defeito tolerávelé tal 
que qualquer combinação de poros imaginável será muito menos severa. 
Se por outro lado, o tamanho crítico de defeito para início de fratura frágil for tão pequeno 
que a fratura possa ser iniciada em conseqüência de porosidade, então o material não pode 
ser utilizado, mesmo que não haja porosidade, uma vez que peque nos defeitos planos, 
difíceis de serem detectados por radiografia ou outro método não destrutivo, serão 
extremamente críticos. 
Embora existam alguns dados que indicam efeitos negativos para porosidade acima de 5%, 
no geral porosidades não constituem problemas para estas propriedades. 
Com regra geral pode-se afirmar que a porosidade diminui a resistência ao impacto. Esse 
defeito reduz a densidade do metal e torna menor sua ductilidade. 
Afirma-se ainda que grandes defeitos influenciam mais nessas propriedades do que maiores 
áreas de muitos poros de dimensões reduzidas. 
2.2.2.3 Porosidade a altas temperaturas 
Os dados disponíveis nos indicam que a resistência à tração estática a quente não é afetada 
pela porosidade. Entretanto, a resistência à ruptura por fluência ("creep") em tempos longos 
pode ser seriamente afetada. Não são encontrados dados conclusivos na literatura a 
respeito de fadiga a quente. 
2.2.2.4 Fadiga 
Sob cargas vibratórias o efeito dos poros é completamente diferente. Esse tipo de defeito 
diminui notavelmente o limite de fadiga de um componente mecânico, principalmente 
quando os mesmos estão arranjados em linha e/ou afloram à superfície. Note-se, entretanto 
que na maioria dos casos a concentração de tensões causada pelos reforços de um cordão 
de solda afeta mais o limite de fadiga que a porosidade interna. 
Os poros aparentes na superfície, como qualquer outro defeito superficial, afetam a 
resistência à fadiga e dados experimentais limitam de acordo com a aplicação dos produtos, 
as porcentagens máximas de porosidades admissíveis. 
2.2.2.5 Conclusão 
Pode-se concluir que, na maioria dos casos os poros não são excessivamente injuriosos aos 
componentes mecânicos, devendo ser limitadas mais por mascarar outros defeitos mais 
graves do que pelo seu próprio efeito. 
 
4
 Os ensaios de fratura frágil são muito utilizados nas áreas de alto risco, como por exemplo, aeronáutica e 
nuclear. São exemplos desses ensaios: JIC e KIC. 
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2.2.3 Inclusões de escória 
O que foi dito anteriormente a respeito da porosidade, pode-se aplicar ao caso das inclusões 
de escória, se considerarmos apenas o aspecto de redução da área da seção transversal 
resistente. 
Neste caso, entretanto, influenciam de forma considerável o efeito de entalhe de cada 
geometria das inclusões (geralmente alongadas) e da sua proximidade da superfície 
principalmente em cordões de solda. Por essa mesma razão é que a maioria das normas de 
aceitação tomam cuidados especiais quanto à distância entre dois defeitos adjacentes. 
2.2.4 Mordeduras (undercut) 
É, antes de tudo, um defeito visualmente observável e típico de soldagens, mas nem sempre 
é fácil determinar sua profundidade com exatidão, sendo esta justamente a dimensão que 
mais interessa. 
 
Figura 2 – Mordeduras em soldas 
Algumas normas importantes são omissas a respeito deste assunto e às vezes é difícil o 
estabelecimento de critérios satisfatórios de aceitabilidade, havendo divergências de 
opiniões. Alguns exageram sua importância e outros chegam até a dizer que "a mordedura 
equivale a defeitos de chapas que são permitidos em certas normas em até 5% da 
espessura da chapa". 
Acredita-se não ser este exatamente o caso, pois a região em que a mordedura ocorre é 
critica. Tem-se descontinuidade metalúrgica (zona fundida e zona afetada pelo calor), 
tensões residuais e o próprio reforço do cordão de solda, que é outra descontinuidade 
geométrica. 
Ao analisar o problema da mordedura deve-se verificar antes de tudo se a fadiga é um 
processo destrutivo importante e em seguida qual a direção da mordedura em relação às 
tensões críticas principais. 
Em alguns casos de fadiga foram observados os seguintes resultados: 
Tabela 3 – Resistência à fadiga de produtos soldados. 
Profundidade 
(mm) 
Resistência a 2 x 106 ciclos 
(MPa) 
0,0 190 
0,6 140 
0,9 99,8 
 
 
 
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Em aço de baixa liga e alta resistência foi observado que mordeduras de 0,53mm de 
profundidade reduziam a vida de um corpo de prova de 10 a 20% e profundidades de 
1,27mm, a cerca de 30%. 
Ronald Claugh do Canadian Welding Bureau propôs os seguintes limites para construções 
soldadas, exclusive vasos de pressão. 
Tabela 4 – Tamanho possível de mordeduras em função do tipo de equipamento5 
Carga Classe do 
produto Tipo Transversal Longitudinal 
4 Estruturas leves, vigas e colunas 0,020 1/16" 
5 Estruturas pesadas, tanques de 
armazenamento 0,015 3/64" 
6 Guinchos, navios, equipamentos de terraplanagem, comportas 0,015 3/64" 
7 Pontes e guinchos muito solicitados 0,010 1/32" 
8 Produtos nucleares, balísticos Especiais Especiais 
Por outro lado a API 5L6, permite mordeduras com profundidade máxima de 0,79mm e 
comprimento igual à metade da espessura da chapa ou profundidade de 0,40mm em 
qualquer comprimento (Ilustração 1). 
 
Ilustração 1 – Fac-símile da API 5L 
Na prática, as situações são mais complexas e as solicitações à fadiga, por exemplo, em 
casos de vasos de pressão não são tão severas, ocorrendo ainda a possibilidade de outros 
processos destrutivos agirem primeiro. 
2.2.5 Falta de fusão 
O principal efeito desse defeito nos cordões de solda em aços de baixo carbono sujeita à 
carga estática, é que eles diminuem a área útil da solda com resultante redução da 
resistência estática. Além disso, essas áreas serão seguramente pontos de acumulação de 
tensões e prováveis pontos de nucleação de trincas. Defeitos desse tipo são tanto mais 
 
 
5
 Os dados de ensaios aqui apresentados têm significado limitado servindo apenas para indicar uma tendência, 
sendo válidos apenas para as condições específicas dos ensaios. 
6
 API 5L – Specification for Line Pipe 
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graves quanto mais próximos das bordas da junta, isto é, superfícies, zona termicamente 
afetada, etc. (Figura 3). 
 
Figura 3 – Fusão incompleta 
Embora muitas vezes o efeito de perda de área de seção transversal possa ser largamente 
compensado pelo reforço dos cordões de solda o efeito de entalhe e outros tipos de tensões 
internas introduzidas são responsáveis pela periculosidade desse tipo de defeito. 
2.2.6 Trincas 
As trincas são os mais perigosos defeitos estruturais, uma vez que podem se propagar com 
muita facilidade provocando a ruína da estrutura ou equipamento. Aí não há dúvidas ou 
problemas a respeito dos critérios. Nenhuma trinca deve ser aceita. 
As trincas ou fissuras apesar de serem classificadas como defeitos estruturais ou de 
continuidade são basicamente originárias de defeitos classificados como de propriedades 
(em geral defeitos metalúrgicos). Normalmente estão associados a problemas como 
fragilidade devido à soldagem (tensões excessivas, hidrogênio, fragilidade a quente, etc.) ou 
o tratamento térmico (precipitações, velocidades de aquecimento ou de resfriamento 
elevadas). 
 
Figura 4 – Alguns tipos de trinca 
 
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O problema prático mais sério da inspeção é escolher os meios para detectar a existência de 
trinca ou do problema metalúrgico a ela associado, ou seja, a fragilidade. 
A radiografia que é uma das armas mais fortes da inspeção encontra aí um dos seus pontos 
fracos. Fissuras muito finas podem não aparecer muito claramente nas radiografias. 
Apesar de que neste caso as tensões residuais, os passes subseqüentes e o tratamento 
térmico trabalham geralmente a favor da inspeção acentuando as trincas. 
O ensaio com ultra-som se apresenta potencialmente como a melhor alternativa que se 
poderá dispor para a detecção de defeitos planos e estreitos; é necessário superar o 
problema de dependência do operador e da falta de registros. Entretanto, em trabalho de 
produção seriada e contínua, como na fabricação de tubos, o ultra-som automático e semi-
automático (com monitorização) tem apresentado ótimos resultados. 
O ensaio com partículas magnéticas, onde possível, e o de líquido penetrante são muito 
sensíveis às fissuras superficiais. 
A detecção do problema metalúrgico depende do conhecimento que se tem dos materiais 
envolvidos e dos ensaios químicos, metalúrgicos e mecânicos, que se faz durante a fase de 
desenvolvimento dos procedimentos a serem utilizados. 
2.3 Descontinuidades detectáveis 
Os principais tipos de descontinuidades que a inspeção não destrutiva pode revelar são: 
a) Descontinuidades inerentes – introduzidas durante a confecção da matéria-prima. 
a) Descontinuidades de processo – introduzidas durante os processos de fabricação. 
a) Descontinuidades de serviço – originadas pelas condições de trabalho da peça. 
Alguns tipos de descontinuidades ou variações estruturais podem ser classificadas conforme 
segue: 
Tabela 5 – Tipos de descontinuidades em função do processo de fabricação 
Grupo Tipos de descontinuidades 
Peças metálicas em geral 
Trincas e rachaduras superficiais 
Rachaduras internas 
Vazios internos 
Variações de espessuras das paredes 
Variações metalúrgicas 
Barras e Tubos 
Vazios e orifícios 
Trincas 
Inclusões 
Peças forjadas 
Dobras 
Inclusões 
Trincas 
Fendas 
Rasgos 
Processamento metálico 
Falta de ligação entre dois metais 
Rachaduras geradas no tratamento térmico 
Trincas devido retificação ou esmerilhamento 
Riscos de usinagem 
Chapas e placas 
Variações de espessura 
Delaminação (ou "dupla laminação") 
Furos 
Trincas 
Descontinuidades superficiais 
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Tabela 5 – Tipos de descontinuidades em função do processo de fabricação 
Grupo Tipos de descontinuidades 
Peças fundidas 
Interrupção de vazamentos 
Gotas frias 
Trincas superficiais e de contração 
Rechupes 
Furos 
Bolhas 
Porosidades 
Inclusões de escória e de areia 
Soldas 
Trincas 
Inclusões de escória 
Falta de fusão e de penetração 
Porosidade 
Mordeduras 
Trabalho ou serviço da peça 
Trincas por fadiga ou ação do calor 
Corrosão sob tensão 
Esmagamento 
3 Ensaio visual 
3.1 Generalidades 
O Ensaio Visual é provavelmente o mais empregado de todos os ensaios não destrutivos. É 
um método simples, rápido e de baixo custo. Embora seja muito simples, o exame visual 
nunca deve ser ignorado, mesmo se a peça em exame for submetida a outros ensaios. Por 
exemplo o exame visual de um cordão de solda, por exemplo, feita por um inspetor 
experiente, pode revelar alguma informações acerca da qualidade da solda, tais como: 
presença ou ausência de trincas, orientação e posição das trincas, porosidade e a interface 
entre a solda e o metal base. Uma vez realizado o exame visual, o inspetor poderá lançar 
mão de outros exames, como por exemplo, o ensaio radiográfico, com o fim de examinar 
possíveis descontinuidades internas. 
Dev-se ter sempre em mente que um ensaio não destrutivo não é concorrente de outro; logo 
o ensaio visual tem larga faixa de aplicação, porém jamais se pode usá-lo em serviços de 
responsabilidade ou em substituição a outro. 
A inspeção visual dos metais tem grande importância na condução de outros ensaios, 
fornecendo-nos informações referentes ao prosseguimento dos ensaios destrutivos por 
outros métodos. 
Apesar da aplicabilidade do exame visual, este não dá crédito para concluir sobre o estado 
interno da peça. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3.2 Instrumentos auxiliares da inspeção visual 
Além, é claro, do próprio olho humano dispomos de instrumentos óticos que auxiliam a 
inspeção visual. São eles: 
• lupas 
• espelhos 
• tuboscópios 
• borescópios 
• projetores e comparadores 
• câmeras de TV em circuito fechado 
O ângulo com o qual o objetivo é 
observado é chamado "ângulo de visão", 
e é uma medida aparente do tamanho do 
objeto. Na figura 5 é mostrado o ângulo 
"α" de visão. 
A fim de se examinar o objeto com maiores detalhes, é necessário, portanto, aproximar o 
objeto do olho, para diminuir o ângulo de visão, daí aumenta-se consequentemente a 
ampliação do detalhe do objeto em inspeção. 
No entanto não se pode aproximar muito o objeto do olho, pois tem de ser levado em conta 
também o problema de acomodação. 
A distância de 250 mm representa este ponto de acomodação do olho. Nestas condições a 
única maneira de aumentar o ângulo de visão é através da colocação de uma lente 
convergente na frente do olho, como mostra a figura 6. 
 
Objeto 
Lente 
d 
Imagem 
(virtual) 
 
Figura 6 – Ampliação utilizando-se lente convergente. 
Neste caso a ampliação (a) é dada por: 
f
d
a = 
onde: d → distância de visão distinta (250 mm) 
 f → distância focal da lente, mm 
3.3 Inspeção de partes internas 
Para a inspeção interna é a técnica visual com o uso de espelhos, tuboscópios e 
borescópios. Não existem ainda padrões reconhecidos nacionalmente para estes 
equipamentos ou métodos. 
A inspeção visual não é reconhecida oficialmente pela ASNT (American Society for 
Nondestructive Testing), no entanto esta sociedade estabeleceu recentemente um comitê 
para estudar o assunto. 
A inspeção visual não é formalmente reconhecida em primeiro lugar porque existe uma 
lacuna de padrões uniformes, especificações, procedimentos e inspetores qualificados. 
 
 
Olho 
Objeto Image
m 
α 
 
Figura 5 – Imagem formada na retina 
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Adicionalmente um dos critérios para a aceitação são resultados reproduzíveis em fotos ou 
gráficos. Embora tais sistemas sejam disponíveis há algum tempo, muitos usuários ainda 
confiam inteiramente na determinação individual subjetiva do inspetor, sem registro do que 
foi visto. Tendo em mente estas circunstâncias, convém estudarmos os vários aspectos 
técnicos da inspeção visual interna. 
Com o propósito de estabelecer padrões, é essencial verificar-se todos os elementos 
envolvidos no método. Os quatro elementos básicos são: 
• o inspetor 
• o objeto em si 
• o instrumento óptico e 
• a iluminação. 
Cada elemento está interligado ao outro e afeta o resultado final, que é uma decisão ou 
diagnóstico. 
A decisão final pode ser tomada através de dois métodos alternativos: 
3.3.1 Método reprodutivo 
Produz um registro visual através de uma fotografia, videoteipe ou filme cinematográfico. 
Naturalmente isto tem diversasvantagens. Este método pode ser comparado a uma série de 
padrões 'normais' ou 'anormais'. Podem ser feitas comparações com registros de inspeções 
anteriores para determinar se houve crescimento da rachadura ou modificação progressiva. 
Diversas pessoas podem estudar os registros para obter uma opinião especializada. A 
fadiga visual é reduzida e correções por falha de visão tornam-se mais fáceis. Enfim, é uma 
decisão, que pode ser mais objetiva. 
3.3.2 Método subjetivo 
Com este método o inspetor decide imediatamente, baseando-se somente no que vê. É 
semelhante ao juiz que deve decidir imediatamente sem o benefício do 'replay' instantâneo e 
confiar na memória para qualquer comparação. Infelizmente este é hoje o procedimento 
normalmente usado, tornando a padronização difícil, se não impossível. Somente a acuidade 
visual e a competência de um profissional são os elementos que determinam se a inspeção 
é válida. 
3.4 O inspetor 
O primeiro dos quatro elementos básicos nos dois métodos. Obviamente o inspetor em 
qualquer método de END. deve ser competente. Não existe nenhuma razão para que o 
inspetor visual não deva ser qualificado da mesma maneira como os inspetores de 
radiografias ou ultra-som. Isto requer programas de treinamento formalizados e ensaios para 
receber um certificado de aprovação. Embora não seja praticável de imediato em todas as 
indústrias e situações, deverá permanecer como objetivo a longo prazo. 
A preocupação imediata deve ser a acuidade visual das pessoas designadas para a 
inspeção visual. Mas, de acordo com estatísticas recentes, cinqüenta por cento da 
população, maior de 20 anos de idade, requer lentes corretivas. Contudo, nos primeiros 
estágios de falha visual, muitas pessoas não se dão conta de que necessitam de óculos ou 
não os usam. 
Freqüentemente o uso de óculos é inconveniente para observar objetos através de um 
borescópio ou fibroscópio, pois é difícil colocar o olho à distância ideal da ocular do 
aparelho. A visão é distorcida pelo brilho e reflexos. A concha de borracha nas oculares dos 
fibroscópios, desenhada para evitar reflexos externos, não é eficiente para os que usam 
óculos. Por esta razão é essencial que cada instrumento tenha capacidade de permitir ao 
inspetor o ajuste dióptico na própria ocular. 
 
 
 
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3.5 O objeto 
A peça ou o objeto a ser inspecionado é o segundo elemento importante. Suas 
características são determinantes à especificação do borescópio ou fibroscópio necessário. 
Na escolha do instrumento deverão ser considerados os seguintes fatores: 
3.5.1 Distância da objetiva 
Este fator ajuda a determinar a fonte de iluminação necessária, a distância focal requerida 
para a máxima nitidez, o poder de resolução e aumento. 
3.5.2 Dimensão do objeto 
Quando combinado com a distância, este fator determina qual o angulo da visão, lente ou 
campo de visão necessários para observar toda a superfície, em particular com o borescópio 
de visão lateral. 
3.5.3 Dimensão do defeito 
A dimensão de alguns defeitos considerados significantes ou críticos (trincas ou rachaduras) 
determinam o aumento e a resolução necessários. 
3.5.4 Reflexibilidade 
Superfícies que recebem luz, tais como as impregnadas com oxidação, necessitam de níveis 
de iluminação maiores. A preparação conveniente da superfície muitas vezes se torna 
necessária. 
 
 
Figura 7 – Fibroscópio 
 
Objet oImagem
 
Figura 8 – Borescópio 
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Figura 9 – Turbinas observadas com fibroscópio 
3.6 Normalização 
 
Norma Título 
AWS B1.10 Guide for the non destructive examination of welds 
AWS B1.11 Guide for the visual examination of welds 
ISO-8501 Preparation of Steel Substrates before Application of Paints and 
Related Products - Visual Assessment of Surface Cleanliness - Part 
1: Rust Grades and Preparation Grades of Uncoated Steel Substrates 
and Steel Substrates After Overall Removal of Previous Coatings 
MSS SP-55 Quality Standard for Steel Casting for Valves, Flanges and Fittings 
and Other Piping Components 
Alloy Casting Institute Standard for Alloy Inspection of Casting Surfaces 
 
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4 Ensaio por líquidos penetrantes 
4.1 Generalidades 
O método dos líquidos penetrantes usado para inspeção dos materiais, é hoje, sem dúvida 
um dos mais importantes métodos de ensaios não destrutivos devido à simplicidade de uso 
e interpretação. Chega mesmo, a se tornar indispensável, sem substitutos, quando olhado 
sob o ponto de vista da produção em massa. 
Este método é empregado para detectar descontinuidades que aflorem à superficiais em 
materiais sólidos e essencialmente não porosos, magnéticos ou não, a um custo 
relativamente baixo e pode ser considerado uma extensão da inspeção visual. 
O papel dos líquidos penetrantes é revelar as falhas que mesmo um inspetor bem treinado 
não poderia encontrar. 
O método independe do tamanho, configuração, estrutura interna e composição química da 
peça sendo inspecionada é ainda da orientação das descontinuidades. Esses líquidos fazem 
o delineamento das falhas superficiais, facilitando a sua observação. Isto torna o método 
mais adaptável a alta produção pois a rapidez da inspeção é aumentada. 
O método moderno dos líquidos penetrantes foi aperfeiçoado por Robert C. Switzer em 1941 
(historicamente o método foi inventado provavelmente pelos árabes, durante as Cruzadas) e 
que constitui o desenvolvimento do método do óleo e giz usado para detectar rachaduras em 
eixos de vagões ferroviários antes de 1930, é padronizados pela ASTM E 165 – 80 (83). 
A maior desvantagem do método é que ele somente pode detectar descontinuidades 
superficiais que aflorem à superfície (algum outro método deve ser empregado para a 
detecção das descontinuidades sub-superficiais e internas) 
Outro fator que pode diminuir a efetividade do método é a alta rugosidade superficial do 
objeto sendo inspecionado (podendo ocorrer, dependendo da rugosidade superficial, 
indicações falsas, tanto quanto nos materiais porosos) 
Outras desvantagens do ensaio por líquidos penetrantes são: 
• a falta de limpeza inicial cuidadosa ou o excesso de limpeza na remoção do penetrante 
podem mascarar os resultados 
• os registros permanentes são duvidosos 
• não permite a determinação do tamanho da descontinuidade7 
Como vantagens do método, citamos: 
• simplicidade 
• preço baixo 
• resultados imediatos 
• alta sensibilidade 
4.2 O princípio do método 
Apesar de suas características e da facilidade de seu emprego, o ensaio não destrutivo por 
líquidos penetrantes apresenta um mecanismo complexo muitas vezes pouco conhecido ou 
mesmo entendido pelos técnicos, o que por vezes causa dúvidas e erros na utilização deste 
ensaio nas inspeções dos materiais. 
Observando-se uma camada de um líquido qualquer depositada sobre a superfície de um 
sólido, pode-se facilmente verificar a existência de três fases distintas quais sejam: a fase 
sólida representada pelo material, a fase líquida e a fase gasosa representada pelo ar que 
se sobrepõe ao líquido. 
 
 
7
 Referimo-nos às exatas dimensões das descontinuidades (comprimento, largura e profundidade). O método 
permite que se tenha idéia do comprimento através da avaliação da indicação 
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Às superfícies de separação existentes entre duas destas fases que estejam em contato 
íntimo, chamam-se interfaces. 
Cada uma dessas fases possui características consideravelmente diferenciadas quanto às 
suas densidades ou concentrações moleculares, o que determina a existência das interfaces 
originadas pelas diversas forças que atuam entre as moléculas dos meios. 
Os principais fenômenos envolvidos no comportamento das interfaces sob o ponto de vista 
da aplicação de líquidos penetrantes são: 
1. Tensão superficial do líquido 
2. Capilaridade é capacidade de umedecimento pelo líquido das superfícies dos materiais. 
4.2.1 Tensão superficial 
Sabe-se que todo e qualquer líquido é formado por moléculas que se ligam umas às outras 
por forças, chamadas de coesão e que são responsáveis pelo seu estado de equilíbrio 
amorfo ou seja, pelo seu estado material. 
Na superfície porém, cada molécula do líquido está sujeita não só às forças de coesão de 
outras moléculas do mesmo, que se situam lateralmente e abaixo, mas também à ação das 
forças de coesão das moléculas do ar externo (que possuem menor valor) de forma que a 
força resultante desta interação ar-líquido, está sempre dirigida ao interior do mesmo, 
tendendo a conter o líquido num certo volume, determinado exatamente pelas relações entre 
as forças de coesão existentes, a partir de sua superfície para sua parte mais interna. 
O resultado prático disto é a 
formação na superfície do líquido, 
de uma espécie de membrana 
elástica que se encontra em 
estado permanente de tensão e 
que se denomina Tensão 
Superficial do Líquido. (figura 10) 
Isto pode ser facilmente 
observado na água, cuja 
superfície plana, desdobra-se em 
uma superfície de conformação 
acentuadamente curva convexa, 
quando se encontra em pequenas 
quantidades ou gotas. 
Quando porém, depositamos uma 
pequena quantidade de um líquido 
sobre a superfície de um sólido, 
poder-se observar sua maior ou menor tendência de ficar retido em forma de uma pequena 
gota de formato curvo ou esférico ou de se espalhar. 
Este comportamento do líquido depende não só da sua tensão superficial mas também das 
forças de adesão com relação ao sólido, que surgem do fato de serem as forças de coesão 
das moléculas dos sólidos maiores que as existentes entre as moléculas do líquido, 
resultando numa tendência de adesão do líquido à superfície do sólido. 
As forças de adesão representam e configuram a capacidade que um líquido possui em 
umedecer a superfície dos sólidos, aderindo e se espalhando sobre a mesma. 
Assim, quanto maior for a superfície de contato de um líquido com uma superfície sólida, 
para uma mesma tensão superficial do líquido, maiores serão as forças de adesão líquido-
sólido e maior será o poder do líquido de umedecer a superfície do sólido (figura 11). 
Ar
Líquido
Membrana de t ensão superficial
Result ant e das forças de coesão
 
Figura 10 – Tensão superficial de um líquido 
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Figura 11 – Ângulo de contato entre o líquido e o sólido 
O ângulo θ formado pela tangente no ponto de contato líquido sólido é denominado ângulo 
de contato. Concluindo, pode-se dizer que a tensão superficial do líquido e as forças de 
adesão que determinam o ângulo de contato. Quanto menor o ângulo β mais o líquido 
umedece e se espalha pela superfície. Quando θ for igual ou maior que 90º, diz-se que o 
líquido possui um baixo poder de umedecimento. 
A tensão superficial de um líquido decresce com a temperatura. Para grande parte dos 
líquidos esta relação é linear. Se a área de uma interface ar-líquido for aumentada 
adiabaticamente por um desequilíbrio de pressão, a temperatura do líquido irá cair, 
aumentando a tensão superficial do mesmo e limitando a expansão da interface. 
Isto significa dizer que a tensão superficial do líquido e, portanto, seu poder de molhar a 
superfície de um sólido espalhando-se sobre o mesmo, depende diretamente do equilíbrio 
de temperaturas na interface líquido-sólido. 
4.2.2 Ascensão capilar 
�
 
Figura 12 – Mecanismo de ascensão capilar 
Denomina-se ascensão capilar a propriedade que um líquido possui de penetrar e se 
movimentar em pequenas cavidades tubulares quando as forças de adesão da interface 
líquido-parede do material superam as forças de coesão da interface ar-líquido. 
Para melhor compreensão do fenômeno observe-se a figura 12. 
No caso da figura 12A as pressões acima e abaixo da superfície do líquido são iguais a P1, 
aparentando um estado de equilíbrio que, em termos práticos, não existem pois as forças de 
adesão superam as de coesão. 
Em virtude disto, a superfície do líquido tende a posicionar-se paralelamente à parede da 
cavidade (figura 12B), tomando forma aproximadamente esférica. Isto corresponde à 
realização de certo trabalho e a pressão P2 na parte interna do líquido será dada por: 
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P2 – P1 = ∆P 
R
2�
�P =
 
onde: R → raio de curvatura da superfície do líquido (raio do menisco), [m] 
 σ → tensão superficial do líquido, [Pa] 
A pressão P1 é a atmosférica é, portanto: P2 < P1 
Para que haja equilíbrio, é necessário que em todo plano horizontal, correspondente à 
superfície livre do líquido, a pressão seja a mesma, implicando que a situação 
esquematizada na figura 12B não é efetivamente de equilíbrio, que somente 
acontecerá quando a pressão tanto acima quanto abaixo do tubo for igual. Para que haja 
esta compensação deve-se compensar ∆P representado pelo peso do líquido dentro do 
tubo, o que vai acontecer quando o líquido ascender (figura 12C) dentro do tubo a uma 
altura h. 
Sob o ponto de vista hidrostático, a variação de pressão P será 
∆p = ∆ρ ⋅ g ⋅ h 
onde: ∆p → diferença de densidade entre o líquido e o ar 
 g → aceleração da gravidade 
Ora se 
R
�2�P = 
e 
∆p = ∆ρ ⋅ g ⋅ h 
e admitindo-se a densidade do ar como sendo desprezível temos que: 
hg�
R
�2
⋅⋅=
⋅
 
o que permite, conhecendo h avaliar R e vice-versa. 
Na maioria dos casos, o formato da superfície do líquido não é hemisférico, mas 
aproximadamente esférico (calota esférica). Nessas condições o raio do menisco (Rm) ser 
Rm = R ⋅ cos θ 
e portando: 
θ
=
cos
mRR
 
onde concluímos que 
hg
Rm
⋅⋅ρ=θ⋅σ⋅ cos2
 
Em termos práticos a medida da tensão superficial e da capilaridade requer instrumentos 
que possam avaliar com exatidão não só a altura "h" mas também o ângulo de contato "θ". 
Pode-se concluir que: 
1. Um líquido penetrante para que possa cumprir da melhor maneira sua finalidade, deve 
possuir excelentes características de capilaridade. 
2. Tais características dependem quase que exclusivamente da relação entre as forças de 
coesão do líquido (tensão superficial e sua densidade) com as paredes da 
descontinuidade (poder de umedecimento indicado pelo ângulo de contato). 
3. Os melhores resultados serão obtidos por um compromisso adequado entre tensão 
superficial (σ) e poder de umedecimento (θ). 
4. A adição de quaisquer componentes, de forma não controlada, aos líquidos penetrantes, 
pode reduzir drasticamente sua capacidade de penetração. 
 
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5. A variação da temperatura do líquido ou da superfície, fora de limites aceitáveis, pode 
reduzir sua capacidade de ascensão capilar. 
6. A adição de corantesa um líquido pode reduzir sua capilaridade, caso não seja 
devidamente compensada por elementos que ajustem a relação entre tensão superficial e 
capacidade de umedecimento. 
7. Um mesmo líquido penetrante apresenta resultados diferentes em termos de sua 
capacidade capilar e de umedecimento da superfície de materiais diferentes em função da 
existência de relações particulares entre forças de coesão do líquido e de adesão à 
superfície de cada material. Por esses motivos, os tempos de penetração para cada 
material são diferentes entre si. 
4.3 Técnica 
Para se conseguir bons resultados, deve-se seguir as seguintes etapas: 
1. Limpeza da superfície da peça 
2. Aplicação do penetrante 
3. Tempo de penetração (dwell time) 
4. Remoção do excesso de penetrante 
5. Aplicação do revelador (talco) 
6. Inspeção e interpretação 
4.3.1 Limpeza da superfície 
É absolutamente essencial que as superfícies estejam isentas de qualquer tipo de sujeira 
como: óxidos, tintas, graxas, areias, etc. Qualquer destas substâncias no interior das 
descontinuidades superficiais prejudica o ensaio devido à possibilidade do penetrante ser 
impedido de ir para o interior das mesmas. 
Para limpeza das peças metálicas, vários processos são adotados, entre eles destacam-se: 
• detergentes 
• solventes 
• jato de vapor 
• banhos de decarepação 
• ultra-som 
O processo de limpeza não deve ser feito por meio de jato de areia, por lixamento, ou 
esmerilhamento, pois estes processos apresentam a tendência de fechar as 
descontinuidades superficiais. Além disso, os líquidos usados para limpeza não de vem ser 
corrosivos aos metais. 
 
Figura 13 – A aplicação do método dos líquidos penetrantes 
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4.3.2 Aplicação do penetrante e tempo de penetração 
Uma vez que a superfície esteja limpa e seca, procede-se a aplicação do líquido penetrante, 
que pode ser feito por uma das seguintes maneiras: 
a) por imersão 
b) por jato de pistola 
c) por pincel 
Devido à baixa tensão superficial, o líquido penetra por capilaridade, no interior das fissuras 
que se encontram na superfície da peça. 
Se a superfície da peça estiver levemente aquecida, haverá maior facilidade de abrir fissuras 
muito finas, porém, é necessário se verificar sempre se o penetrante usado sofre influência 
da temperatura. A velocidade de penetração aumenta com a temperatura do líquido, porem, 
não se recomenda aquecê-lo devido ao seu baixo ponto de evaporação. 
O tempo de penetração para fissuras mínimas pode ser teoricamente calculado, usando-se 
a lei de Rideal: 
η⋅
θ⋅σ⋅
=
2
cos2 tl
 
onde: l → profundidade atingida pelo líquido penetrante durante um tempo t . 
 σ → tensão superficial do líquido penetrante. 
 θ → ângulo de equilíbrio do líquido e a superfície da fissura 
 µ → viscosidade do líquido penetrante. 
Chama-se coeficiente de penetração (PC) de um líquido do penetrante a expressão: 
n
PC
⋅
σ
=
2 
Quanto maior o PC de um líquido, maior será sua velocidade de penetração. 
Um líquido penetrante de boa qualidade deve apresentar as seguintes características: 
• Facilidade de penetrar em aberturas finas 
• Não se evaporar rapidamente 
• Poder ser espalhado sobre a superfície do metal em camadas muito finas. 
• Ser inerte, isto é, não contaminar os metais nem provocar a corrosão dos mesmos. 
• Ser absorvido facilmente por uma camada fina de talco. 
 
 
 
Daí a razão pela qual os penetrantes são, em geral uma mistura de vários líquidos, uma vez 
que dificilmente um líquido apenas possui todas as propriedades acima enumeradas. Além 
disso, o penetrante não deve ser tóxico nem inflamável. 
A norma ASTM E-165, classifica os penetrantes pela maior ou menor facilidade de limpeza, 
e também pelo tipo de revelação: 
1) Penetrante com corante fluorescente (visível sob a ação da luz ultravioleta) 
a) Removível em água 
b) Com emulsificação ulterior 
c) Removível com solvente especial 
2) Penetrante com corante (visível à luz natural) 
a) Removível em água 
b) Penetrantes com emulsificação ulterior 
c) Removível com solvente especial 
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Tabela 6 – Tempos de penetração (dwell time) e revelação8 
Tempo de penetração (dwell 
time), em minutos, para os 
métodos A.1, A.2, A.3, B.1, B.2 e 
B.31,2 
Material Forma Tipo esperado de descontinuidade 
Penetrante3 Revelador4 
Fundidos (e 
soldas) 
Vazios, porosidade; falta 
de fusão; trincas (todos os 
tipos) 
5 7 Alumínio, magnésio, 
aço, bronze, latão, 
titânio, ligas para alta 
temperatura 
Extrudados, 
forjados, 
laminados 
Dobras, trincas (todos os 
tipos) 10 7 
Pastilhas de 
ferramentas todas as formas Trincas 5 7 
Plásticos todas as formas Trincas 5 7 
Vidro todas as formas Trincas 5 7 
Cerâmicas todas as formas trincas, porosidades 5 7 
Notas: 
1. Para faixa de temperatura de 15 até 50ºC (60 até 125ºF) 
2. Tempos considerados como mínimos 
3. Tempo máximo de penetração: 60 minutos e em conformidade com a recomendação do 
fabricante 
4. O tempo de revelação é contado imediatamente depois de aplicado o revelador seco e 
imediatamente após a volatilização de revelador úmido. Tempos recomendados como 
mínimos. 
Tabela 7 – Sugestão para a escolha da técnica de líquidos penetrantes8 
Problema Técnica Sugerida Observações 
Produção de grande número de pequenas 
peças A-1 
Utilização de cestos metálicos para a 
movimentação 
Produção de grande número de peças 
grandes A-2 ou B-1 
Grandes forjados, extrudados 
Máxima sensibilidade A-2 Indicações claras e visíveis 
Descontinuidades pouco profundas, riscos A-2 O tempo de emulsificação deve ser 
estudado 
Peças com superfícies grosseiras A-1 A técnica de lavagem pós-penetração deve 
ser estudada 
Roscas, rasgos de chaveta, entalhes A-1 ou B-3 - 
Peças com superfícies semi-acabadas A-1 ou A-2 
A escolha depende da quantidade de peças 
a ser inspecionada e da sensibilidade 
desejada 
Trincas em superfícies galvanizadas 
(anodização) A-1, A-2 ou B-2 – 
Ensaios onde não há disponibilidade de 
eletricidade e água B-3 – 
Ensaio de vazamento ou estanqueidade9 A-3 ou B-3 – 
 
 
 
8
 Tabela T-672 do Código ASME.. 
9
 O líquido penetrante é aplicado na parte externa de um recipiente e o revelador na parte externa, com tempo 
de penetração entre 12 e 24 h 
 
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O assim denominado excesso de líquido penetrante pode ser removido com água ou 
solvente, aplicados sobre a peça, de acordo com a indicação do fabricante do penetrante. É 
uma operação delicada, que se for feita incorretamente, o ensaio fracassará. 
É claro que todos os traços de penetrantes devem ser limpos da superfície da peça, seja por 
meios mecânicos, como papel, rodo de borracha, seja por jatos d'água ou de solventes. O 
penetrante remanescente, originado pelo procedimento incorreto, poderá constituir uma 
fonte de indicações erradas (denominadas indicações irrelevantes). 
 
Figura 14 – Fases essenciais na inspeção por líquido penetrante lavável 
É interessante notar aqui quão importante é o estado e o acabamento de uma superfície, no 
que tange a esta operação de remoção do excesso de penetrante. Uma superfície rugosa 
(peças fundidas, por exemplo) exige uma operação de limpeza estudada, pois quanto 
maiores as irregularidades sobre a superfície do metal, maior dificuldadehaverá na limpeza. 
Nas peças usinadas e acabadas, ou retificadas, em geral a operação de limpeza não 
apresenta problemas. 
 
Figura 15 – Operações utilizada para a técnica "B", penetrante pós-emulsificável 
 
Figura 16 – Líquido penetrante removível por solvente 
4.3.3 Aplicação do revelador 
Uma vez removido o excesso de penetrante e depois que a superfície da peça está 
completamente seca, aplica-se o revelador, que nada mais é do que um talco. A sua função 
é a de absorver o penetrante do interior das descontinuidades, pelas manchas de uma área 
do revelador pelo líquido penetrante colorido ou com pigmentos fluorescentes, permitir a 
inspeção das indicações e portanto, a interpretação do ensaio. O revelador realça a 
indicação e permite localizar a descontinuidade. Os reveladores podem ser: 
a) secos 
b) úmidos, em suspensão em líquidos voláteis 
 
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Os reveladores secos consistem de um talco muito fino que é aplicado sobre a superfície da 
peça por meio de um pulverizador. Os reveladores úmidos consistem na suspensão de pó 
(talco) num líquido volátil ou de secagem rápida (álcool, éter, etc.). 
4.3.4 Inspeção e interpretação 
A operação de interpretar os resultados obtidos é talvez a mais importante deste 
procedimento. As descontinuidades, cheias com o penetrante, pela absorção do talco vão se 
esvaziando, molhando e tingindo (com a cor do corante usado) o talco na superfície. 
Em geral, uma vez aplicado o revelador, alguns minutos depois se inicia esta absorção, que, 
no entanto, é lenta e assim, deve-se aguardar no mínimo 5 minutos para se iniciar qualquer 
inspeção. Se não aparecer manchas coloridas no talco, depois de algum tempo, a peça não 
contém fissuras (detectáveis por este método), ou outra qualquer descontinuidade 
superficial. Normalmente costuma-se esboçar um mapa com as descontinuidades 
detectadas após esses primeiros 5 minutos, fazendo-se um acompanhando do aumento (ou 
estabilização) das manchas, indicações das descontinuidades, até que o tempo total de 
revelação especificado tenha transcorrido. 
Os defeitos mais comuns que podem ser observados estão esquematizados na figura 17. 
Indicação linear Indicações alongadas Indicações de porosidades
(geralmente t rincas)
 
Figura 17 – Tipos de defeitos observados pela inspeção com líquidos penetrantes 
 
 
 
4.3.4.1 Reinspeções 
Em situações onde seja necessária a aplicação do método mais de uma vez, deve-se tomar 
a precaução de eliminar todo e qualquer resíduo. O líquido penetrante ressecado no interior 
de uma fissura pode não se dissolver em contato com o novo, dificultando a penetração. 
4.4 Qualificação de procedimento 
Para uma correta aplicação do método e comprovação da eficácia do particular produto 
adquirido e aplicado pelas empresas, diversas normas recomendam que se faça a 
qualificação do procedimento de aplicação. 
Normalmente os parâmetros fixados para a qualificação do procedimento de aplicação são: 
a) marca do fabricante e tipo de penetrante, removedor, emulsificador e revelador 
b) método detalhado de limpeza prévia e secagem 
c) método de aplicação do penetrante, tempo de penetração e temperatura da superfície 
d) método de remoção do excesso de penetrante 
e) método de aplicação do revelador e tempo de revelação 
f) método de registro das descontinuidades detectadas 
g) método de limpeza posterior 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4.5 Corpo de prova 
O ASME Boiler and Pressure Vessl Code, artigo 6, traz sugestão de corpo de prova para a 
qualificação de procedimento e também de produto (conjunto de produtos a serem utilizados 
no ensaio). 
 
Figura 18 – Corpo de prova para qualificação de procedimento de LP – fac-símile do 
código ASME 
4.6 Área de aplicação 
O método dos líquidos penetrantes se aplica a todas as descontinuidades superficiais dos 
metais, tais como: trincas, furos, orifícios, porosidades, riscos, etc. A área de aplicação é 
razoavelmente grande, aplicando-se a todo o tipo de metal. Pode ser aplicado em outras 
áreas como a indústria de plásticos e cerâmicas industriais. 
 
Figura 19 – Estação de trabalho típica para o ensaio por líquidos penetrantes 
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Tabela 8 – Vantagens e desvantagens da técnica A-18 
Vantagens Desvantagens 
Indicações brilhantes, facilmente 
observáveis 
Descontinuidades rasas difíceis de serem detectadas 
Facilmente removível com água Sofre ação de ácidos e cromatos 
Adaptável a grandes quantidades de 
peças 
As superfícies metálicas anodizadas podem afetar a sensibilidade 
Aplicável a superfícies rugosas Quando de eventual reinspeção, pode sofrer decréscimo de 
sensibilidade 
Aplicável a roscas, rasgos de chaveta, 
etc. 
Susceptível a ser retirado do interior das descontinuidades se sofrer 
"super limpeza" 
Na inspeção, é necessário que esteja disponível local apropriado, 
escurecido e sob luz ultravioleta Ensaio muito barato 
Tempos de penetração relativamente longos 
 
Tabela 9 – Vantagens e desvantagens da técnica A-28 
Vantagens Desvantagens 
Indicações mais brilhantes que os laváveis com 
água 
Operação de emulsificação é separada 
A fluorescência garante a visibilidade A emulsificação ulterior exige equipamento adicional 
Alta sensibilidade para descontinuidades pouco 
profundas 
Baixa sensibilidade quando aplicada a superfícies rugosas 
ou com entalhes 
Facilmente lavável após a emulsificação Materiais mais caros 
Alto rendimento, especialmente em peças 
grandes 
Tempos de penetração curtos 
Em geral, não são afetados por ácidos, 
cromatos e superfícies anodizadas 
As peças podem ser facilmente reinspecionadas 
Não são susceptíveis a operações de "super 
limpeza" 
Alguns materiais utilizados são inflamáveis 
 
Tabela 10 – Vantagens e desvantagens da técnica B-18 
Vantagens Desvantagens 
Não há necessidade de luz ultravioleta Baixa sensibilidade para a detecção de descontinuidades 
muito fechadas ou pequenas 
Portátil As indicações têm visibilidade limitada, menor que as da técnicas "A" 
Aplicável a pequenas superfícies e em 
manutenção de equipamentos Alguns materiais são inflamáveis 
Pode-se acompanhar o reparo de peças à luz 
natural Tempos de penetração muito longos 
As peças podem ser reinspecionadas Sensibilidade relativamente baixa 
4.7 Normalização 
Dentre as diversas normas aplicáveis ao ensaio por líquidos penetrantes, as mais 
importantes são: 
 
Norma Título 
ASME Boiler and 
pressure vessel code 
Section V, Article 6 – Liquid Penetrant Examination 
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Norma Título 
MIL-I-25135 Inspection Materials, Penetrant 
MIL-I-25106 Inspection Unit, Fluorescent Penetrant, Type MA-3 
MIL-I-25105 Inspection Unit, Fluorescent Penetrant, Type MA-2 
MIL-I-9864 Inspection Penetrants, Nondestructive Method 
MIL-I-9445 General Specification for Inspection Unit, Fluorescent Penetrant 
MIL-I-6866 Inspection Penetrant Method 
MIL-STD-410 Nondestructive Testing Personnel Qualification and Certification 
MIL-STD-271 (Ships) Nondestructive Testing Requirements for Metals 
ASTM E 165 Standard Practice for Liquid Penetrant Inspection Method 
ASTM E 270 Standard Definition of Terms