Ensaios Mecânicos

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Universidade Federal do Ceará
Curso de Engenharia Metalúrgica
Titulo:
Ensaios Mecânicos destrutíveis 
Aluna: Alex Mesquita Vieira Matrícula: 413529
Professor: Marcelo Gomes 
Disciplina: Introdução a Engenharia Metalúrgica e de Materiais 
Horário: 10:00 h ---12:00 h
Fortaleza – Ceará
23/04/2018
Ensaios Mecânicos
Resumo-Abstract 
Aqui será discutido sobre os principais tipos de ensaios mecânicos.
Keywords: Ensaios mecânicos
Introdução
Na engenharia, seja para o projeto e manufatura de pequenos ou grandes componentes, é fundamental o conhecimento do comportamento do material com que se trabalha, isto é, suas propriedades mecânicas em várias condições de uso. As condições de uso envolvem: temperaturas, tipo de cargas e sua frequência de aplicação, desgaste, deformabilidade etc...
Para que o projetista possa prever o comportamento do material em condições de trabalho é imprescindível que tenha em mãos os parâmetros de comportamento, determinados através de ensaios mecânicos.
Embora os valores de propriedades de muitos materiais comumente usados na engenharia possam ser obtidos de tabelas, é importante que os engenheiros tenham conhecimento da metodologia da execução dos ensaios e do significado de cada parâmetro. Portanto é importante conhecer os fundamentos básicos relativos a cada ensaio.
Com este objetivo, serão descritos nesta seção os ensaios mecânicos relevantes para o uso de produtos siderúrgicos.
Tração
Compressão
Dureza
Impacto
Dobramento
Estampabilidade
Os ensaios mecânicos dos materiais são procedimentos padronizados que compreendem testes, cálculos, gráficos e consultas a tabelas, tudo isso em conformidade com normas técnicas. Realizar um ensaio consiste em submeter um objeto já fabricado ou um material que vai ser processado industrialmente a situações que simulam os esforços que eles vão sofrer nas condições reais de uso, chegando a limites extremos de solicitação. Os ensaios mecânicos podem ser realizados em protótipos ou em corpos de prova.
•Protótipo: versão preliminar de um produto, produzida em pequena quantidade, e utilizada durante a fase de testes.
•Corpo de Prova: amostra do material que se deseja testar, com dimensões e forma
Objetivos:
-Objetivos gerais:
Informar sobres os principais ensaios mecânicos destrutíveis.
-Objetivos específicos:
Trazer para o aluno de engenharia metalúrgica e de materiais as principais informações necessárias sobre os ensaios mecânicos destrutíveis, com o intuito de familiarizá-lo com os laboratórios e os maquinários.
 Revisão Bibliográfica
Grande parte dos textos que serão apresentados são uma mesclagem de pesquisas de diversas fontes diferentes, que eu tive o trabalho de organizar com o intuito de um melhor rendimento em relação a pesquisa, de forma a não desmerecer o crédito de pioneiros que serão citados na Bibliografia.
Metodologia
Eu usei meios de pesquisas através de sítios virtuais, também através de PDF´s encontrados no Google Acadêmico. Além disso, utilizei modelos de artigos científicos achados no sítio da UFC (www.ufc.br). A fonte utilizada foi a Times New Roman tamanho 12.
Discursão: 
Ensaios de Dureza
O que é Dureza
Dureza é a propriedade de um material que permite a ele resistir à deformação plástica, usualmente por penetração. O termo dureza também pode ser associado à resistência à flexão, risco, abrasão ou corte.
Medição da Dureza
A dureza não é uma propriedade intrínseca do material, ditada por definições precisas em termos de unidades fundamentais de massa, comprimento e tempo. Um valor da propriedade de dureza é o resultado de um procedimento específico de medição.
Originalmente a avaliação da dureza de um material estava associada à sua resistência ao risco ou corte. Como exemplo ilustrativo pode-se tomar um material B que risca o material C, mas não risca o material A. Alternativamente, o material A risca o material B levemente e risca fortemente o material C. A dureza relativa de minerais pode ser avaliada em referência a escala Mohs ( a escala mais antiga que se tem conhecimento- 1822), que classifica a habilidade de um material em resistir a riscos provocados por outro material. Ver detalhes Métodos similares de avaliação de dureza relativa são ainda utilizados atualmente. Um exemplo é o teste da lima, onde uma lima temperada numa dureza desejada é friccionada na superfície do material a testar. Se a lima desliza sem morder ou marcar a superfície, o material é considerado mais duro que a lima. Caso contrário, o material é menos duro que a lima.
Princípios usados atualmente para medição da Dureza
Os testes de dureza relativa descritos acima são limitados e não fornecem escalas ou dados numéricos precisos para os metais e materiais mais modernos.
O método mais comum de obtenção do valor de dureza é medir a profundidade ou área deixada por um instrumento de endentação de formato específico sobre o material, usando-se para tal uma força definida, aplicada durante um tempo específico. É a determinação da dureza por penetração.
Para materiais mais 'moles' como borrachas e plásticos, a dureza é usualmente determinada por choque, onde um instrumento causa impacto sobre a superfície do material. Parte da energia do choque é usada para a medida da dureza.
Os principais métodos padronizados de medição são: Brinell, Vickers e Rockwell.
Por razões práticas e de calibração, cada um dos métodos é divido em campos de escala, definidos por uma combinação de carga aplicada e geometria do endentado.
Os métodos de medição de dureza mais utilizados são listados abaixo.
Teste de Dureza Rockwell
Teste de Dureza Superficial Rockwell
Teste de Dureza Brinell
Teste de Dureza Vickers
Teste de Microdureza(Knoop/Vickers)
Teste de Dureza Mohs
Teste do Escleroscópio - Escala Shore
Teste do Escleroscópio - Durômetro Shore
Teste de Dureza Rockwell
Descrição
O teste de dureza Rockwell consiste em endentar o material sob teste com um cone de diamante ou endentador de esfera de aço endurecido. O endentador é pressionado contra a superfície do corpo de prova com uma pré-carga F0, usualmente de 10kgf. Quando o equilíbrio é atingido, um dispositivo indicativo que segue os movimentos do endentador e responde às variações da profundidade de penetração é ajustado para a posição zero.
Ainda com a pré-carga aplicada, uma segunda carga é introduzida, aumentando a penetração. Atingido novamente o equilíbrio a carga é removida, mantendo-se a pré-carga. A remoção da carga provoca uma recuperação parcial, reduzindo a profundidade da penetração. O aumento permanente na profundidade da penetração resultante da aplicação e remoção da carga é usado para calcular o valor da dureza Rockwell.
 
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onde:
e = aumento permanente da profundidade de penetração devido à carga maior F1 medido em unidades de 0,002 mm
E = constante que depende do formato do endentador: 100 para endentador de diamante, 130 para endentador de esfera de aço
HR = valor da dureza Rockwell
F0 = pré-carga em kgf
F1= carga em kgf
F= carga total em kgf
Escalas de dureza Rockwel
Existem várias escalas de dureza Rockwell, estabelecidas de acordo com os tipos de material a testar. Abaixo são mostradas as características de cada uma das referidas escalas, para pré-carga Fo de 10 kgf.
Cuidados especiais
As peças do material testado devem estar limpas e a área da região do ponto de medida deve ser lisa.
Vantagens e Desvantagens
As Vantagens do teste Rockwell incluem a medida direta do valor da dureza e a rapidez do teste. Além disto o teste é não destrutivo, isto é, em geral a peça pode ser utilizada depois da medida. Entre as desvantagens estão a multiplicidade de escalas não relacionadas e os possíveis efeitos da mesa usada para suporte do corpo de prova(experimente colocar uma folha de papel fino sob um bloco de teste e observe o efeito na medição da dureza). Os testes de Vickers e Brinell não são sensíveis a este efeito.
Principais Normas para o teste
ABNT
NBRNM146-1 (1998) Materiais metálicos - Dureza Rockwell -Medição da dureza Rockwell (escalas A, B, C, D, E, F, G, H e K) e Rockwell superfícial (escalas 15N, 30N, 45N, 15T, 30 T e 45 T) e calibração de equipamento
Outras
ASTM
E18-05e1 Standard Test Methods for Rockwell Hardness and Rockwell Superficial Hardness of Metallic Materials
ISO
ISO 6508-1:1999 Metallic materials - Rockwell hardness test - Part 1: Test method (scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T) 
ISO 6508-2:1999 Metallic materials - Rockwell hardness test - Part 2: Verification and calibration of testing machines (scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T) 
ISO 6508-3:1999 Metallic materials - Rockwell hardness test - Part 3: Calibration of reference blocks (scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T) 
ISO 3738-1and 2:1982 Hardmetals - Rockwell hardness test (scale A) - Part 1: Test method Preparation and calibration of standard test blocks ; Part2 -Preparation and calibration of standard test blocks
Teste de dureza Superficial Rockwell
Descrição
O método de teste de dureza superficial Rockwell consiste em endentar o material com um cone de diamante (escala N) ou endentador de esfera de aço endurecido. O endentador é forçado contra o material sob teste com uma pré-carga F0, usualmente de 3 kgf. Quando o equilíbrio é atingido, um dispositivo que segue os movimentos do endentador e responde às mudanças na profundidade de penetração do endentador é ajustado para uma posição de zeragem.
Mantida a pré-carga, uma carga F1 é adicionada, aumentando a profundidade de penetração. Quando o equilíbrio é novamente atingido, a carga é removida e mantida a pré-carga. A remoção da carga ocasiona uma recuperação parcial, reduzindo a profundidade de penetração. O aumento permanente da profundidade de penetração e, resultante da aplicação e remoção da carga é utilizado para o cálculo do valor da dureza Rockwell Superficial.
Escalas de dureza superficial Rockwell
Existem várias escalas para a dureza superficial Rockwell, estabelecidas de acordo com os tipos de material a testar. Abaixo são mostradas as características de cada uma das referidas escalas, para pré-carga Fo de 3 kgf, com as respectivas recomendações de aplicação.
Teste de dureza Brinell
Descrição
O método de teste de dureza Brinell consiste em endentar o material com uma esfera de aço endurecido ou metal duro com 10 mm de diâmetro com uma carga de 3000 kgf. Para materiais mais moles a carga pode ser reduzida para 1500 kg ou 500 k para reduzir endentação excessiva. A carga total é normalmente aplicada por 10 ou 15 segundos no caso de ferro fundido ou aço, e pelo menos durante 30 segundos para outros metais.
Onde D é o diâmetro da esfera e Di é o diâmetro da impressão, ou da endentação
O diâmetro da impressão é a média de duas leituras tomadas em ângulo reto. O uso de uma tabela de Número de Dureza Brinell (HBN) pode simplificar a determinação da dureza.
Um número Brinell revela as condições de teste e tem um formato como "75 HB 10/500/30", significando que o valor 75 foi obtido para a dureza (HB= Hardness Brinell), usando uma esfera de aço de 10mm de diâmetro, com uma carga de 500 kgf, aplicados durante 30 segundos. 
Em testes com metais muito duros, a esfera de aço é substituída por uma esfera de carboneto de tungstênio.
Vantagens e Desvantagens
Comparada a outros métodos, a esfera do teste Brinell provoca a endentação mais profunda e mais larga. Com isto a dureza medida no teste abrange uma porção maior de material, resultando numa média de medição mais precisa, tendo em conta possíveis estruturas policristalinas e heterogeneidades do material.
Este método é o melhor para a medição da dureza macro dureza de um material, especialmente para materiais com estruturas heterogêneas.
Principais Normas para o teste
ABNT
NBRNM187 (05/1999) Materiais metálicos - Dureza Brinell - Parte 1: Medição da dureza Brinell - Parte 2: Calibração de máquinas de medir dureza Brinell - Parte 3: Calibração de blocos padrão a serem usados na calibração de máquinas de medir dureza Brinell
Outras
ASTM
E10-01e1 Standard Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials
WK3044 Standard Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials
ISO
ISO 6506:1999Metallic materials - Brinell hardness test - Part 1: Test method -Part 2: Verification and calibration of testing machines- Part 3: Calibration of reference blocks
Teste de dureza Vickers
Descrição
O teste de dureza Vickers consiste em endentar o material sob teste com um endentador de diamante, na forma de uma pirâmide reta de base quadrada e um ângulo de 1360 entre as faces opostas, utilizando uma carga de 1 a 100 kgf.
A carga plena é aplicada normalmente durante um tempo de 10 a 15 segundos. As duas diagonais da endentação deixadas na superfície do material depois da remoção da carga são medidas usando-se um microscópio. Com os valores lidos calcula-se a média aritmética. A seguir calcula-se a area da superfície inclinada da endentação. A dureza Vickers é o quociente obtido dividindo a carga (em kgf) pela área da endentação.
:
F= é a carga em kgf
d = é a média aritmética entre as duas diagonais, d1 e d2 em mm
HV = é a dureza Vickers
Calculada a média das diagonais da endentação, a dureza Vickers pode ser calculada pela fórmula acima. O uso de tabelas de cálculo também é comum. A dureza Vickers deve ser representada na seguinte forma: 800HV/10. O formato significa que foi obtido um valor de dureza de 800 através do método Vickers (HV) , usando uma carga de 10 kgf.
Vantagens e Desvantagens
Diferentes ajustes de cargas resultam praticamente no mesmo valor de dureza para materiais uniformes. Isto é muito conveniente pois evita a mudança arbitrária de escala com outros métodos de medição de dureza.
Leituras extremamente precisas podem ser obtidas no teste Vickers, além da vantagem de utilizar apenas um tipo de endentador para todos os tipos de metais e superfícies. O teste é aplicável a uma grande gama de materiais, dos mais moles aos mais duros, com ampla faixa de ajuste de cargas. A única desvantagem do teste é a máquina de medição, que é de maior porte e mais cara que as correspondentes para os testes Brinell e Rockwell.
NOTA: existe uma forte tendência de representar a dureza Vickers em unidades SI (MPa ou GPa), especialmente em trabalhos acadêmicos. Esta tendência pode ser uma fonte de confusão, pois a apresentação formal da dureza não é acompanhada explicitamente das unidades (e.g. HV30). A maioria das máquinas de teste Vickers usa forças de 1, 2, 5, 10, 30, 50 e 100 kgf e tabelas para o cálculo do HV.
Para o SI as forças devem ser especificadas em N. Então a alternativa de usar o SI altera a forma de apresentação do valor da dureza.
Por exemplo:
O valor usual 700HV30 seria representado por: 6.87 HV294 para HV em GPa e a força em N.
A força em kgf foi convertida para N e a área de mm2 para m2 para resultados em Pascal.
Para a conversão da dureza, pode-se usar os valores:
Para converter HV para MPa multiplicar por 9.807
Para converter HV para GPa multiplicar por 0.009807
Principais Normas para o teste
ABNT
NBRNM188-(05/1999) Materiais metálicos - Dureza Vickers - Parte 1: Medição da dureza Vickers - Parte 2: Calibração de máquinas de medir dureza Vickers - Parte 3: Calibração de blocos padrão a serem usados na calibração de máquinas de medir dureza Vickers
ASTM
C1327-03 Standard Test Method for Vickers Indentation Hardness of Advanced Ceramics
E92-82(2003)e2 Standard Test Method for Vickers Hardness of Metallic Materials
revisão da E92-82(2003)e2 : WK7683 Standard Test Method for Vickers Hardness of Metallic Materials
ISO
ISO 6507 (1997) Metallic materials - Vickers hardness test - Part 1: Test method - Part 2: Verification of testing machines - Part 3: Calibrationof reference blocks
Teste da Micro dureza
Descrição
O termo ‘teste da microdureza’ usualmente se refere a endentações estáticas provocadas por cargas menores que 1kgf. O endentador pode ser a pirâmide de diamante Vickers ou a pirâmide alongada de Knoop.
O procedimento de teste é muito semelhante ao do teste padrão Vickers, exceto que é feito numa escala microscópica, com instrumentos de precisão mais alta.
A superfície a ser testada geralmente requer um acabamento metalográfico. Quanto menor a carga de teste, maior o grau de acabamento superficial necessário. 
Microscópios são usados para medir as endentações; eles normalmente têm aumentos de 500x e medem com precisão de +0.5 microns (mm). Diferenças de até +0.2 microns podem ser observadas se o operador tiver cuidado e experiência.
Dureza Knoop
O número de dureza Knoop (KHN) é a razão entre a carga aplicada no endentador P (kgf) e a área projetada não recuperada A (mm2)
Onde:
F = é a carga aplicada em kgf
A = é a projeção da área não recuperada da endentação em mm2
L = é o comprimento medido da diagonal maior da endentação em mm
C = 0.07028 = é a constante do endentador, relacionando a área projetada da endentação ao quadrado do comprimento da diagonal maior.
O endentador Knoop é um diamante em forma piramidal que produz uma endentação em forma de pirâmide, com uma relação entre diagonais de 7:1. A profundidade da endentação é de aproximadamente 1/30 do seu comprimento. Para a determinação da dureza Knoop, somente a diagonal maior da endentação é medida e usada na fórmula acima para o cálculo da KHN. Podem ser usadas tabelas contendo os valores já conhecidos da dureza Knoop
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Dureza Vickers
O valor da dureza com a Pirâmide de Diamante de Vickers é a carga aplicada (em kgf) dividida pela área da superfície da endentação (em mm2).
Onde:
F= é a carga em kgf
d = é a média aritmética das duas diagonais, d1 e d2 em mm
HV = é a dureza Vickers
O endentador Pirâmide de Diamante Vickers tem a forma de uma pirâmide quadrada com 1360 entre faces. Para calcular o valor da dureza de Pirâmide de diamante Vickers, ambas as diagonais da endentação são medidas, e a média destes valores é usada na fórmula acima para a determinação do valor HV.
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Comparando Knoop e Vickers
Comparando os endentadores dos testes de Vickers e Knoop pode-se observar que:
Endentadores Vickers penetram aproximadamente o dobro da profundidade dos endentadores Knoop
A diagonal da endentação Vickers é aproximadamente 1/3 do comprimento da maior diagonal de Knoop
O teste Vickers é menos sensível às condições da superfície do que o teste Knoop
O teste Vickers é mais sensível a erros e medição do que o teste Knoop
O teste Vickers é bom para pequenas áreas curvas
O teste Knoop é melhor para pequenas áreas alongadas
O teste Knoop é bom para materias frágeis muito duros e seções muito finas
Teste de Dureza Mohs
A escala Mohs foi usada pela primeira vez em 1822. Ela simplesmente consiste num grupo de 10 minerais, ordenados de 1 a 10. O diamante é classificado como o mais duro e possui o índice 10; o mais mole é o talco, classificado com o índice 1. Cada mineral da escala pode riscar todos aqueles abaixo do seu índice.
Os intervalos da escala não são de mesmo valor, isto é, o intervalo entre 9 e 10 é muito maior do que entre 1 e 2. A dureza é determinada pela pesquisa de qual mineral da escala padrão o material de teste risca ou não risca. A dureza do material de teste fica entre os dois pontos da escala, sendo o primeiro o mineral riscado pelo material de teste e o segundo o mineral não arranhado pelo material de teste.
Alguns exemplos da dureza de metais comuns na escala Mohs são: o cobre, entre 2 e 3 e os aços ferramenta, entre 7 e 8.
Este é um teste simples, mas não é quantitativo. Os padrões são simplesmente números arbitrários.
Os profissionais de materiais e metalurgia normalmente não utilizam a escala Mohs. Ela é apenas uma indicação qualitativa, quando não se dispõe de aparelhos para os testes convencionais de dureza.
Teste do Escleroscópio Escala Shore
Descrição
O Escleroscópio é provavelmente um dos mais antigos dispositivos de medição de dureza. Ele foi criado em 1905 pela Shore Instrument Mfg Co.
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O teste do Escleroscópio consiste em provocar a queda de um martelo com ponta de diamante sobre o corpo de prova. O martelo inicia sua queda a partir de uma altura fixa, sob a ação de seu próprio peso, e viaja dentro de um tubo de vidro. O peso do martelo é de aproximadamente 2,5 gf e cai de uma altura aproximada de 25cm (10”) sobre a superfície do material a testar.
 
A altura do percurso de retorno do martelo após o choque é medida numa escala graduada. O comprimento da escala é estabelecido a partir da altura média de retorno para o aço carbono endurecido. A esta altura é atribuido o valor 100. A escala então é dividida em 100 partes, que definem as unidades Shore. Uma vez estabelecido o valor de divisão, a escala pode ser estendida além do valor 100 para possibilitar o teste de metais com durezas mais altas.
Para o uso normal, o escleroscópio não marca (ou marca pouco) o material sob teste. O Escleroscópio Shore mede a dureza em termos da elasticidade do material e o valor da dureza depende da altura do retorno. Quanto mais duro o material, maior é o percurso de retorno.
Cuidados no teste
Alguns cuidados devem ser tomados para a medição, como:
A peça do material a ser testado deve ser firmemente apoiada em toda a sua base para evitar vibrações que podem alterar a leitura
O martelo deve cair e retornar exatamente na direção vertical, portanto a superfície da peça a testar deve estar posicionada exatamente na direção horizontal
A superfície do material a medir deve ser lisa. Uma superfície rugosa pode promover a absorção de energia do impacto do martelo, resultando num percurso menor de retorno, que fornece um valor de dureza menor do que o real.
O impacto do martelo sobre a peça causa um pequeno endurecimento localizado sobre a área de contato. Então o impacto só deve ser feito uma vez sobre um mesmo ponto para evitar erros de leitura.
Vantagens e Desvantagens
A vantagem deste método é a portabilidade (o medidor tem pequenas dimensões) e a preservação da integridade da superfície do material sob teste. Modernamente o escleroscópio foi substituido por um novo instrumento, de características mais aperfeiçoadas. Ele é denominado Durômetro Shore (ver descrição).
NOTA: Os escleroscópios são pouco fabricados atualmente, entretanto muitos instrumentos ainda estão em uso. Dois modelos básicos eram produzidos. O tipo C usa um tubo de vidro graduado de 0 a 140 para medir a altura de retorno. O operador deveria observar a altura de retorno no tubo graduado. O tipo D possui um mostrador com escala de 0 a 120 que apresenta a altura de retorno. Os escleroscópios podem ser usados para teste de uma grande variedade de peças metálicas, com a única restrição que o tamanho da amostra deve ser grande o suficiente para suportar o retorno. Grandes rolos com alto acabamento superficial são um exemplo de excelente aplicação do escleroscópio. Versões especiais de escleroscópios podem ser usadas para medição em carbono e grafite.
O Durômetro Shore
Descrição
O durômetro é uma evolução do antigo escleroscópio, no qual o princípio de medição de queda de peso foi substituido por um sistema de medição por mola.
O durômetro é um instrumento popular para medir a dureza de endentação de borrachas, plásticos e materiaiscom comportamento similar. Os tipos mais comuns de instrumentos são o Modelo A para materiais menos duros e o modelo D para materiais mais duros.
A operação do instrumento é bastante simples. O material é submetido a uma pressão definida aplicada através de uma mola calibrada que atua sobre o endentador, que pode ser esférico ou cônico. Um dispositivo de indicação fornece a profundidade de endentação. O valor da dureza é dado pela profundidade da penetração no material sob teste. Por causa da resiliência de algumas borrachas e plásticos, a leitura da dureza pode mudar ao longo do tempo, por isso o tempo de endentação às vezes acompanha o valor medido da dureza.
As escalas Shore A e Shore D são indicadas para a medição de dureza de borrachas/elastômeros e usadas também para plásticos “moles” como poliolefinas, fluoropolímeros e vinis. A escala A é usada para borrachas “moles ou menos duros” enquanto que a escala D é usada para borrachas mais “duras”.
O Durômetro Shore A é específico para medição da dureza relativa em borrachas e plásticos moles. Se o endentador penetra completamente no material, a leitura obtida é zero. Se não ocorrer penetração, a leitura é 100. As leituras são adimensionais.
As diferentes escalas Shore A,B,C,D,DO,M,O,OO,OOO,OOO-S e R foram criadas utilizando 7 formas diferentes de endentadores, 5 diferentes molas, 2 diferentes extensões do endentador e duas diferentes especificações dos suportes. As escalas A e D são as mais utilizadas. A escala M usa uma mola de pouca força e foi desenvolvida para permitir o teste de pequenas peças como anéis O que não podem ser testados na escala A normal . Como os materiais respondem de forma diferente às diferentes escalas, não há correlação entre escalas.
Vantagens e Desvantagens
Os resultados obtidos deste teste são medidas úteis da resistência relativa à endentação para várias gamas de polímeros. Entretanto, o teste de dureza Shore não serve para prever outras propriedades como resistência, abrasão ou desgaste, e não deve ser usado sozinho para especificação de projeto de produto.
Principais Normas
ASTM D-2240
DIN 53 505
ISO 7619 Part 1
JIS K 6301
ASKER C-SRIS-0101
Ensaio de Tração
O ensaio de tração consiste em submeter o material a um esforço axial que tende a alongá-lo até a ruptura. Este ensaio permite conhecer como os materiais reagem ao esforço de tração, quais os limites de tração que suportam e a partir de que momento se rompem.
É realizado em máquinas de ensaio que aplicam uma força axial no corpo de prova, fazendo com que se deforme até sua ruptura.
Nestas máquinas a força aplicada e a deformação obtida são registradas para a confecção do Diagrama Tensão-Deformação.
Propriedades Avaliadas:
•Alongamento: Deformação de um corpo de prova (aumento do seu
comprimento com diminuição da área da seção transversal) devido a aplicação de uma força axial.
 http://s3.amazonaws.com/magoo/ABAAAAYmkAA-0.jpg
•Estricção: Redução percentual da área da seção transversal do corpo de
prova na região onde se localiza a ruptura. A estricção determina a ductibilidade do material. Quanto maior for a estricção, mais dúctil será o material.
•Deformação elástica: A deformação plástica não é permanente. Uma vez cessado os esforços, o material volta à sua forma original.
•Deformação plástica: A deformação plástica é permanente. Uma vez cessado os esforços, o material recupera a deformação elástica, mas fica com uma deformação
residual plástica, não voltando mais à sua forma original.
•Limite de Proporcionalidade: Até este limite o material obedece a Lei de Hooke, onde suas deformações são diretamente proporcionais às tensões aplicadas.
•Limite Elástico: Tensão limite para a qual o material deixa de comportar de forma elástica.
 http://s3.amazonaws.com/magoo/ABAAAAYmkAA-1.jpg
Ensaio Por Compreensão
Nos ensaios de compressão, os corpos de prova são submetidos a uma força axial para dentro, distribuída de modo uniforme em toda a seção transversal do corpo de prova.
Do mesmo modo que o ensaio de tração, o ensaio de compressão pode ser executado na máquina universal de ensaios, com a adaptação de duas placas lisas - uma fixa e outra móvel. É entre elas que o corpo de prova é apoiado e mantido firme durante a compressão.
O ensaio de compressão não é muito utilizado para os metais em razão das
dificuldades para medir as propriedades avaliadas neste tipo de ensaio.
Os valores numéricos são de difícil verificação, podendo levar a erros.
Um problema que sempre ocorre no ensaio de compressão é o atrito entre
o corpo de prova e as placas da máquina de ensaio.
Ensaio de torção
O ensaio de torção é de execução relativamente simples, porém para obter
as propriedades do material ensaiado são necessários cálculos matemáticos
complexos. A torção é diferente da compressão, da tração e do cisalhamento porque nestes casos o esforço é aplicado no sentido longitudinal ou transversal, e na torção o esforço é aplicado no sentido de rotação. Como na torção uma parte do material está sendo tracionada e outra parte comprimida, em casos de rotina podemos usar os dados do ensaio de tração para prever como o material ensaiado se comportará quando sujeito a torção.
Propriedades avaliadas no ensaio de torção: A partir do momento torsor e do ângulo de torção pode-se elaborar um gráfico semelhante ao obtido no ensaio de tração, que permite analisar as seguintes propriedades:
 http://s3.amazonaws.com/magoo/ABAAAAYmkAA-2.jpg
Estas propriedades são determinadas do mesmo modo que no ensaio de tração e têm a mesma importância, só que são relativas a esforços de torção. Isso significa que, na especificação dos materiais que serão submetidos a esforços de torção, é necessário levar em conta que o máximo torque que deve ser aplicado a um eixo tem de ser inferior ao momento torsor no limite de proporcionalidade.
O ensaio de torção é realizado em equipamento específico: a máquina de torção. Este ensaio é bastante utilizado para verificar o comportamento de eixos de transmissão, barras de torção, partes de motor e outros sistemas sujeitos a esforços de torção.
Ensaio por Cisalhamento
O cisalhamento nada mais é que um corte feito no material onde as partes se movimentam paralelamente, por escorregamento, uma sobre a outra, separando-se. Todo material apresenta certa resistência ao cisalhamento. Saber até onde vai esta resistência é muito importante, principalmente na estamparia, que envolve corte de chapas, ou nas uniões de chapas por solda, por rebites ou por parafusos, onde a força cortante é o principal esforço que as uniões vão ter de suportar.
No cisalhamento, a força é aplicada ao corpo na direção perpendicular ao seu eixo longitudinal. Esta força cortante, aplicada no plano da seção transversal (plano de tensão), provoca o cisalhamento. 
 http://s3.amazonaws.com/magoo/ABAAAAYmkAA-3.jpg
Como resposta ao esforço cortante, o material desenvolve em cada um dos
pontos de sua seção transversal uma reação chamada resistência ao cisalhamento. A resistência de um material ao cisalhamento, dentro de uma determinada situação de uso, pode ser determinada por meio do ensaio de cisalhamento.
Ensaio de cisalhamento é mais frequentemente feito em produtos acabados devido ao fato que a forma do produto final afeta sua resistência ao cisalhamento, tais produtos como pinos, rebites, parafusos, cordões de solda, barras e chapas.
Normalmente o ensaio é realizado na máquina universal de ensaios, à qual se adaptam alguns dispositivos, dependendo do tipo de produto a ser ensaiado.
Exemplo Simplificado de dispositivo para ensaio de pinos, rebites e parafusos
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O dispositivo é fixado na máquina de ensaio e os rebites, parafusos ou pinos 
são inseridos entre as duas partes móveis.
Exemplo Simplificado de dispositivo para ensaio de barras
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Exemplo Simplificado de dispositivo para ensaio de chapas
 http://s3.amazonaws.com/magoo/ABAAAAYmkAA-6.jpgEnsaio por flexão
O ensaio de flexão é realizado em materiais frágeis e em materiais resistentes, como o ferro fundido, alguns aços, estruturas de concreto e outros materiais que em seu uso são submetidos a situações onde o principal esforço é o de flexão. O ensaio pode ser feito em um corpo de prova ou em um produto preparado de acordo com normas técnicas específicas. 
O ensaio consiste em dobrar um corpo de prova de eixo retilíneo e seção
circular (maciça ou tubular), retangular ou quadrada, assentado em dois apoios afastados a uma distância especificada, de acordo com o tamanho do corpo de prova, por meio de um cutelo, que aplica um esforço perpendicular ao eixo do corpo de prova, até que seja atingido um ângulo desejado determinando a severidade do ensaio que é geralmente de 90, 120 ou 180º. O valor da carga, na maioria das vezes, não importa. Além disso coloca um extensômetro no centro e embaixo do corpo de prova para fornecer a medida da deformação que chamamos de flexa, correspondente à posição de flexão máxima.
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Uma das propriedades avaliadas pelo ensaio por flexão é a tensão de flexão. A tensão de flexão é baseada em cálculos determinados pelo momento fletor, momento de inércia da seção transversal e módulo de resistência da seção transversal. Além disso o ensaio por flexão auxilia no ensaio de fadiga.
Ensaio de Fadiga
Quando um metal está sujeito a ciclos repetidos de tensões ou deformações
específicas, podemos esperar uma quebra em sua estrutura, o que conduz à sua fratura. Este comportamento é denominado fadiga e é usualmente responsável por um grande percentual de falhas em elementos sujeitos a carregamentos cíclicos. Em todos os casos a fadiga ocorrerá com um nível de tensão abaixo da tensão de escoamento do material.
Aparentemente, esta falha ocorre devido ao fato de existirem regiões
microscópicas, geralmente na superfície do elemento, onde a tensão localizada torna-se muito maior do que a tensão média atuante ao longo da seção transversal do elemento. Sendo cíclica esta tensão, provoca o aparecimento de microtrincas. O aparecimento destas trincas causa um aumento da tensão em seu entorno, fazendo com que se estendam para o interior do material. Eventualmente, a área da seção transversal do elemento é reduzida ao ponto de não mais resistir à carga, resultando na fratura súbita do elemento. Assim, o material, originalmente conhecido como dúctil, comporta-se como se fosse frágil.
Limite de Resistência a Fadiga: Tensão abaixo da qual, sendo o material
carregado ciclicamente, nunca irá falhar por fadiga, ou seja, o elemento terá vida infinita.
Resistência à Fadiga: Tensão para a qual, sendo o material carregado ciclicamente, o elemento terá uma vida finita correspondente a um determinado número de ciclos de carregamento.
Tipos de Ensaios de Fadiga: O ensaio é realizado de diversas maneiras, de acordo com o tipo de solicitação que se deseja aplicar.
- Torção
- tração-Compressão
- Flexão
- Flexão rotativa
O ensaio mais usual, realizado em corpos de prova extraídos de barras ou perfis metálicos, é o de flexão rotativa.
Este ensaio consiste em submeter um corpo de prova a solicitações de flexão, enquanto o mesmo é girado em torno de um eixo, por um sistema motriz com contagiros, numa rotação determinada e constante.
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Os resultados do ensaio de fadiga geralmente são apresentados numa curva tensão -número de ciclos, ou simplesmente curva S-N. O S vem da palavra inglesa stress, que quer dizer tensão, e N representa o número de ciclos.
Exemplo de curva S-N
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CONCLUSÃO 
Ao fim do trabalho pode – se concluir que os ensaios destrutivos são de extrema necessidade na metalurgia para a identificação das propriedades mecânicas específicas de cada material através desses ensaios cada um distinto do outro e apresentando características diferentes de cada material. A única Desvantagem do ensaio destrutivo e que ocorre a perda da peça para o teste diferente do não destrutivo onde a peça ainda pode ser aproveitada para uso.
Anexos
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Bibliografias
http://www.ebah.com.br/ 
http://pt.wikipedia.org
http://www.scribd.com
https://www.cimm.com.br
Agradecimentos: 
Sem agradecimentos.
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