Relatório - Ensaio de Impacto

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DAEM – DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
CURSO DE ENGENHARIA INDUSTRIAL MECÂNICA 
 
 
 
ENSAIO DE IMPACTO 
 
 
CAMILA SILVA 
FRANCIELE ALMEIDA 
LUÍS CERQUEIRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
SALVADOR 
2016 
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA I 
ENSAIO DE IMPACTO 
 
O comportamento dúctil-frágil dos materiais pode ser mais amplamente 
caracterizado por ensaios de impacto. 
A carga nesse ensaio é aplicada na forma de esforços por choque (dinâmicos), 
sendo o impacto obtido por meio da queda de um martelete ou pêndulo, de uma altura 
determinada, sobre a peça a examinar. 
A principal aplicação desse ensaio refere-se à caracterização do comportamento 
dos materiais, na transição da propriedade dúctil para frágil como função da 
temperatura, possibilitando a determinação da faixa de temperaturas na qual um 
material muda de dúctil para frágil. 
O ensaio de impacto é largamente utilizado nas indústrias naval e bélica, e, em 
particular, nas construções que deverão suportar baixas temperaturas. 
Como resultado do ensaio, obtém-se a energia absorvida pelo material até a 
fratura. 
 
Figura 1. Ilustração esquemática do ensaio de impacto. 
 
Tipos de ensaio de impacto e dimensões do corpo de prova 
Os ensaios mais conhecidos são denominados Charpy e Izod, dependendo da 
configuração geométrica do entalhe e do modo de fixação do corpo de prova na 
máquina. 
 
 Figura 2. Ensaio Charpy Figura 3. Ensaio Izod 
 
No ensaio Charpy, que foi o utilizado na aula prática, o corpo de prova tem um 
entalhe central e é apoiado em ambas as extremidades. O impacto se dá no centro 
conforme Figura 2. 
Na figura abaixo estão as formas e dimensões em milímetros dos corpos de 
prova usados no ensaio de Impacto Charpy. Utilizamos no experimento o corpo de 
prova Charpy tipo A. 
 
Figura 4. Corpos de prova para ensaio de impacto Charpy. 
 
Há padrões especiais (sem entalhe) para materiais como ferro fundido, como 
pode-se ver no último corpo de prova representado acima. 
Resultados e conclusões 
 A seguir, tem-se o registro da condição inicial do equipamento e da energia 
desenvolvida pelo sistema, que equivale a energia absorvida pelo corpo de prova: 
 
Figura 5. Mostrador do equipamento usado no ensaio de impacto. 
Considerando o desvio, temos então uma variação de energia: 
∆𝑈 ≅ 6,2 − 0,1 = 6,1 𝑘𝑝𝑚 
 Após a quebra do corpo de prova, foi analisado o tipo de fratura de acordo com a 
formação e propagação de trincas: 
 
Figura 6. Corpo de prova após o ensaio de impacto. 
 O tipo de fratura por cisalhamento - referente ao material dúctil - possui extensa 
deformação plástica na vizinhança da trinca e o processo prossegue de maneira lenta 
(trinca estável). Além disso, mais energia de deformação é necessária pois geralmente 
são mais tenazes. Por outro lado, fraturas por clivagem – referente à materiais frágeis - 
gera trincas que se espalham de maneira extremamente rápida com muita pouca 
deformação plástica (trinca instável) e o processo ocorre repentinamente e 
catastroficamente, como consequência da espontânea e rápida propagação de trincas. 
A superfície da fratura por clivagem possui elevada refletividade e aparência 
brilhante, enquanto que a superfície da fratura dúctil (composta de pequeníssimas 
cavidades, simples) absorve a luz incidente, tendo como consequência, aparência 
escura. 
Com base nisso, nota-se que o corpo apresentou poucos pontos brilhantes se 
comparado aos demais, ou seja, a fratura por clivagem está em menor proporção que a 
fratura por cisalhamento. Tal característica leva-nos a conclusão de que trata-se de um 
material que tende mais à ductilidade do que à fragilidade. 
A seguir, registro da fratura de três corpos de prova variados (o corpo de prova 
já analisado é o do meio): 
 
 
Figura 7. Comparação dos corpos de prova após o Ensaio de Impacto. 
 
Levando em conta o mesmo modo de análise, da esquerda para a direita, há um 
aumento gradativo da presença de pontos brilhantes. Logo, chegamos à conclusão de 
que os corpos estão dispostos, da esquerda para a direita, em ordem crescente de 
fragilidade. E o corpo de prova analisado anteriormente está em nível intermediário se 
comparado aos demais. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
MSPC – Informações Técnicas. Disponível em: 
<http://www.mspc.eng.br/ciemat/ensaio130.shtml> 
Acesso em: 12 de março de 2016 
 
CALLISTER, William e RETHWISCH, David. Ciência e Engenharia de Materiais - 
Uma Introdução. 8ª edição. Rio de Janeiro: LTC, 2012. 
 
Ensaio de dureza e de impacto – Moodle USP do Stoa. Disponível em: 
<http://disciplinas.stoa.usp.br/pluginfile.php/212016/mod_resource/content/1/Aula%20
3-Dureza%20e%20Impacto%20IEM.pdf> 
Acesso em: 12 de março de 2016