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RESISTÊNCIA AO IMPACTO
Prof.: M.Sc. Antonio Fernando de Carvalho Mota
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VASOS DE PRESSÃO NO DIA A DIA
Rompimento 
no
Teste hidrostático
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ENSAIO DE IMPACTO CHARPY
55mm
Dimensões do CP:
55mm x 10mm x 10mm
ENERGIA ABSORVIDA PELO CP 
h = altura inicial – altura final 
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ENSAIO DE IMPACTO CHARPY
ENERGIA ABSORVIDA 
PELO CP = h = ho – h1
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Ensaio de impacto Charpy
5
ENSAIO DE IMPACTO CHARPY
Equipamento para ensaios de impacto para 300 J
6
6
7
Máquina de impacto Charpy
Equipamento para ensaios de impacto de 750 J
7
MÁQUINA DE IMPACTO
Teste Impacto Metais
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Calibração da máquina de ensaio
VERIFICAÇÃO DO 
DESEMPENHO DA
MÁQUINA ANTES 
DO ENSAIO
CORRIGIR AS PERDAS
POR ATRITO NO
VALOR OBTIDO
Máquina Ensaio de impacto 
da DINATESTE
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Resfriamento dos CP.s Charpy
Sistema de resfriamento e 
Homogeneização de temperatura.
Temperaturas fixas:
CO2 = -78,5°C
O2 = -182,96°C
N2 = -192,80°C
H2 = -252,88ºC
Fig. esquema do banho líquido de
Corpos de prova para ensaio de impacto
DOIS 
TERMOSENSORES
AGITADOR
CONTROLE
HOMOGENEIZAÇÃO
DO BANHO
TEMPERATURA
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ENSAIO CHARPY
Comportamento do material em baixas temperaturas 
Ensaio de impacto Charpy
Mudança de comportamento de dúctil para 
frágil com o abaixamento da temperatura
Efeito do carbono sobre a fragilidade de aços
T transição  -80°C
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CORPOS DE PROVA PADRÃO
NORMALIZAÇÃO ASTM
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ENSAIO DE IMPACTO CHARPY - ORIENTAÇÃO DOS CP.S
Máquina Ensaio de impacto 
da DINATESTE
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Pêndulo de impacto computadorizado, 
para realização de ensaios Charpy e Izod em polímeros. 
Teste Impacto Polímeros
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Ensaios Charpy e Izod 
ENSAIO DE IMPACTO IZOD
Exemplos de materiais sujeitos a impactos:
Aço, Fibra de vidro e Plástico.
QUAIS OS MATERIAIS QUE NÃO APRESENTAM FRAGILIDADE?
ENSAIO DE IMPACTO NO DIA A DIA
AÇOS CRIOGÊNICOS
Aplicações em baixas temperaturas ± -250ºC (hidrogênio líquido)‏
Aços ao Ni ~ com 5% Ni até -120ºC 
 com 9% Ni até -269ºC 
Aços inoxidáveis austeníticos. 
 Aço crigênico (CFC)‏
Aço ferrítico (CCC)‏
Dúctil
Frágil
Temperatura ºC
Resistência ao choque (N.m)‏
HC
ENSAIO CHARPY
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Qualidade do CP 
CP
Projetor de Perfil 
Como é feito o controle de qualidade do CP usinado?
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LABORATÓRIO DE ENSAIOS MECÂNICOS
Martelo em queda livre
Leitura da energia absorvida
Observação da deformação lateral
 Avaliação:
Ensaio realizado na temperatura ambiente
Material do CP alumínio
ENSAIO CHARPY ESTRUMENTADO
ENSAIO DE IMPACTO CHARPY- ORIENTAÇÃO DOS CP.S
 QUAIS OS FATORES QUE INFLUÊNCIAM A TEMPERATURA DE TRANSIÇÃO?
Tratamento térmico.
Tamanho de grão.
Encruamento.
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ENSAIO DE IMPACTO CHARPY EM JUNTAS SOLDADAS
QUAL A REGIÃO DA JUNTA SOLDADA MAIS FRÁGIL?
Zona fundida
Zona afetada pelo calor
Metal de base
Temperatura ºC
Energia charpy (J)
ZAT
MB
ZF
Titanic 
28
28
Titanic 
C
Mn
P
S
Si
Cu
O
N
Mn/S
Titanic (*)
0,21
0,47
0,045
0,069
0,017
0,024
0,013
0,0035
6.81
ASTM A36
0,20
0,55
0,012
0,037
0,007
0,01
0,079
0,0032
14,91
(*) Amostra extraída da placa do casco
Análise química comparativa
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Pedaço do casco do Titanic.
Análise revelou a fragilidade do aço, por causa do enxofre na sua composição
O Titanic teria permanecido mais tempo à superfície se o aço fosse de 
melhor qualidade
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O naufrágio do Titanic é considerado um dos eventos dramáticos do século XX, com o afundamento do navio em menos de 3 horas e a perda de mais de 1500 vidas. Uma análise recente do material do costado revelou que este era similar ao aço ABNT 1020 contemporâneo. Considerando-se o material do costado do navio, conclui-se que sua fratura seria dificultada com uma maior
(A) quantidade de enxofre no material, diminuindo a sua temperatura de transição dúctil-frágil.
(B) quantidade de manganês no material, aumentando a sua temperatura de transição dúctil-frágil.
(C) quantidade de carbono no material, diminuindo a sua temperatura de transição dúctil-frágil.
(D) razão entre manganês e enxofre no material, aumentando a sua temperatura de transição dúctil-frágil.
(E) razão entre manganês e enxofre no material, diminuindo a sua temperatura de transição dúctil-frágil.
ENGENHEIRO O(A) DE EQUIPAMENTOS JÚNIOR INSPEÇÃO – PETROBRAS MARÇO 2010
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A figura abaixo apresenta curvas de transição dúctil-frágil de dois materiais distintos, material A e material B.
De acordo com a figura, essas curvas podem representar
(A) dois aços comuns de mesma quantidade de carbono
após têmpera (A) e têmpera e revenido (B).
(B) dois aços comuns hipoeutetoide e de mesma quanti-
dade de carbono após normalização (A) e recozimento (B).
(C) dois aços ligados após têmpera e revenimento, sendo que no material A houve fragilização no revenimento.
(D) dois aços comuns com diferentes quantidades de carbono, um hipoeutetoide (A) e outro hipereutetoide (B), ambos após recozimento.
(E) duas ligas não ferrosas, uma de alumínio (A) e outra de cobre (B), ambos após recozimento.
CATÁLOGOS DE ELETRODOS
Metal depositado
T 460N/mm2
A 25-30%
ChV(-20ºC) 100J
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ENSAIO DE QUEDA LIVRE DE PESO
(DROP-WEIGT TEST)
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ENSAIO DE QUEDA LIVRE DE PESO (DROP – WEIGHT TEST)
O ensaio de impacto charpy é um ensaio estatístico para materiais homogêneos e não consegue reproduzir a fratura frágil nas temperaturas e tensões observadas em serviço.
O Drop-Weight test foi criado para simular uma trinca real.
Interessante em projeto
 de engenharia para 
 temperaturas sub-ambientes 
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ENSAIOS MECÂNICOS 
ENSAIO DE QUEDA LIVRE DE PESO
Tem o objetivo de determinar a temperatura de transição de ductilidade nula (temperatura NDT) aplicável a aços ferríticos com espessura  15,9mm.
Temperatura NDT é a temperatura máxima em que uma fratura frágil pode iniciar a partir de um defeito.
Aplicado somente em materiais que apresentam a transição dúctil para frágil em baixas temperaturas.
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ENSAIO DE QUEDA LIVRE DE PESO
Deposito de uma solda em condições frágeis > Entalhe Metalúrgico
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ENSAIO DE QUEDA LIVRE DE PESO
Um peso é lançado de uma altura pré-estabelecida em queda livre sobre a amostra
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 A máquina de ensaio de queda-livre é de construção simples:
Guias verticais
Dispositivo de impacto para queda-livre
Bigorna ou peça de apoio do corpo de prova
Dispositivo de içamento e posicionamento 
 do martelo
Equipamento 
para
Queda de Peso
Instrumentado 
Avaliação dos resultados - “DROP-WEIGHT TEST” 
Quebrado
Não quebra
O resultado é qualitativo > quebra ou não quebra 
(alternativamente, deformou não deforma, trinca ou não trinca, ...)
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APLICAÇÃO DO “DROP-WEIGHT TEST” 
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IMPACTO BALISTICO
PETROBRAS- 2005
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Os aços, dentre muitos outros materiais, apresentam uma propriedade tecnológica denominada temperatura de transição. Esta temperatura identifica a mudança de/para:
(A) dúctil / frágil.
(B) duro / macio.
(C) tenaz / maleável.
(D) sólido / líquido.
(E) ferrita / austenita.
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ENSAIO DE IMPACTO EM CAPACETES
VELOCIDADE DE IMPACTO
Entre 27 e 30km/h
O fabricante do capacete
mais seguro, o SHARP,
recomenda aumentar
a velocidade para 34km/h
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FRATURA DÚCTIL
E ASPECTO MACROSCÓPICO
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a- formação do pescoço
b- formação de cavidades
c- coalescimento das cavidades para promover uma trinca ou fissura
d- formação e propagação da trinca em um ângulo de 45 graus em relação à tensão aplicada
e- rompimento do material por propagação da trinca
MECANISMO DA FRATURA DÚCTIL
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
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FRATURA DÚCTIL
E ASPECTO MICROSCÓPICO
MICROSCÓPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA (MEV)
Análise de superfícies irregulares como Fratura
Aumento até 300.000 vezes
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FRATURA FRÁGIL
ASPECTO MACROSCÓPICO
A fraturafrágil (por clivagem) ocorre com a formação e propagação de 
uma trinca que ocorre a uma direção perpendicular à aplicação da tensão
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O PIPOQUEIRO MARQUETEIRO
“O SORRISO É A MENOR DISTÂNCIA ENTRE DUAS PESSOAS”
Nenhum contato manual com os insumos da produção; Vestimenta totalmente branca; Guarda-pó e calças trocadas diariamente; kit-higiêne
Palestras 
Gestão Sem Lacunas - Petrobrás
MASISA – ANHEMBI - SP
EMPREENDEDORISMO POPULAR - CURITIBA