Tarefa 3 Metalurgia Mecânica

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Disciplina: Metalurgia Mecânica. 
Identificação da tarefa: Tarefa 3. Unidade 3. Envio de Arquivo. 
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Tarefa 3 
 
Na Unidade 3 são apresentados os principais ensaios mecânicos. Ensaios 
mecânicos ou ensaios de engenharia são realizados para determinar várias 
propriedades mecânicas de materiais, na tentativa de compreender e prever o 
comportamento e o desempenho do serviço, tais como resistência, dureza, 
ductilidade, tenacidade, fragilidade etc. Existem vários tipos de ensaios para 
determinar várias propriedades mecânicas e físicas do material. Os resultados 
de precisão desses testes são utilizados para determinar a adequação dos 
materiais para a aplicação em campo 
Faça um resumo sobre esses ensaios, descreva-os princípio de funcionamento, 
o que mede e sua aplicabilidades. Cite alguns momentos em que a utilização 
desses ensaios é necessária. 
Ensaios mecânicos 
 Determinar as propriedades mecânicas e física dos materiais se faz 
necessário para possível compreensão e previsão do comportamento e 
desempenho do serviço. Os ensaios mecânicos apresentam resultados precisos 
para determinar a adequação dos materiais para a aplicação em campo. 
 
O ensaio de dureza 
Determina as várias propriedades de um metal específico, como por 
exemplo a resistência ao desgaste ou tenacidade. O valor da dureza é obtido ao 
medir a profundidade ou a área da penetração usando um dos mais de 12 
métodos de teste diferentes. Os teses de dureza é aplicado para caracterização 
do material (teste para verificar o material; teste de durabilidade; teste para 
confirmar o processo; prever a resistência à tração) e funcionalidade (teste para 
confirmar a capacidade de funcionar conforme projetado; resistência ao 
desgaste; dureza; resistência ao impacto). As características da amostra devem 
ser consideradas antes de selecionar o método de ensaio de dureza a ser usado 
como material, tamanho da amostra, espessura, escala e a forma da amostra 
(redonda, cilíndrica, plana, irregular). 
 Os ensaios Rockwell, Brinell, Vickers foram criados para auxiliar os 
engenheiros na seleção dos metais e dureza apropriadas para sua aplicação 
específica. 
 Dureza Vickers - Este ensaio também conhecido como método de teste 
de microdureza, é usado principalmente para peças pequenas, seções finas ou 
trabalho de profundidade de caixa. O procedimento de teste de microdureza, 
ASTM E-384, especifica uma faixa de cargas leves usando um penetrador de 
diamante para fazer uma indentação, que é medida e convertida em um valor de 
dureza. Os métodos de microdureza são usados para testar metais, cerâmicas, 
compósitos – quase qualquer tipo de material. Pode ser aplicado para testar 
materiais muito finos como lâminas ou medir a superfície de uma peça, pequenas 
peças ou pequenas áreas, medir microestruturas individuais ou medir a 
profundidade de endurecimento de caso, seccionando uma peça e fazendo uma 
série de recortes para descrever um perfil da alteração na dureza. 
 No método de ensaio de dureza Rockwell, mais comumente utilizado, é 
geralmente mais fácil de executar e mais preciso do que outros tipos de métodos 
de ensaio de dureza. É usado em todos os metais, exceto na condição em que 
a estrutura do metal de teste ou as condições da superfície apresentariam 
variações excessivas; em que os recuos seriam muito grandes para a aplicação; 
ou em que o tamanho da amostra ou a forma da amostra proíbem seu uso. Mede 
a profundidade permanente de penetração produzida por uma força/carga em 
um penetrador. 
 O método de ensaio de dureza Brinell é comumente usado para testar 
materiais que têm uma estrutura que é muito grossa ou que tem uma superfície 
muito áspera para ser testada com outro método de teste, por exemplo, fundidos 
e forjados. Aplica uma carga de teste predeterminada (F) a uma esfera de 
carboneto de diâmetro fixo (D), que é retida por um período de tempo 
predeterminado e depois removida. 
 
Ensaio de tração 
 O ensaio de tração consiste em submeter um corpo de prova a um esforço 
de tração continuamente crescente, geralmente fraturando, com a finalidade de 
determinar uma ou mais das seguintes propriedades de tração. Resistência à 
tração, resistência à prova, superior e inferior limite de elasticidade, alongamento 
e redução percentual da área. 
 O ensaio de tração mede a resistência de um material a uma força estática 
ou aplicada lentamente. Uma amostra usinada é colocada na máquina de teste, 
e a carga é aplicada. Através deste ensaio obtem-se informações sobre a 
resistência, rigidez e ductilidade de um material. 
 A resistência à tração é o nível máximo de tensão de engenharia atingido 
em um teste de tensão. A força de um material é sua capacidade de resistir a 
forças externas sem quebrar. 
 Ensaios de tração são usados para determinar o módulo de elasticidade, 
limite elástico, alongamento, limite proporcional e redução de área, resistência à 
tração, limite de escoamento, limite de escoamento e outras propriedades de 
tração 
A ductilidade de um material é uma medida da extensão em que um 
material se deforma antes da fratura. A quantidade de ductilidade é um fator 
importante quando se considera operações de moldagem, como rolagem e 
extrusão. Também fornece uma indicação de como o dano de sobrecarga visível 
em um componente pode se tornar antes que o componente seja fraturado. A 
ductilidade também é usada como uma medida de controle de qualidade para 
avaliar o nível de impurezas e o processamento adequado de um material. 
 
Ensaio de impacto 
 O ensaio de impacto é um método para avaliar a tenacidade e a 
sensibilidade do entalhe de materiais de engenharia. Geralmente é usado para 
testar a tenacidade dos metais, mas ensaios similares são usados para 
polímeros, cerâmicas e compósitos. A amostra de ensaio entalhada é quebrada 
pelo impacto de um pêndulo ou martelo pesado caindo a uma velocidade 
predeterminada por meio de uma distância fixa. O teste mede a energia 
absorvida pela amostra fraturada. 
 O ensaio de impacto Charpy é um teste dinâmico no qual um entalhe em 
U ou em V, no meio e apoiado em cada extremidade, é quebrado por um único 
golpe de um pêndulo que balança livremente. A energia absorvida é medida. 
Essa energia absorvida é uma medida da resistência ao impacto do material. 
 O ensaio de impacto Izod é um teste dinâmico em que uma peça de 
ensaio com a ranhura em V na vertical é quebrada por um único movimento de 
um pêndulo que oscila livremente. O golpe é atingido na mesma face do entalhe 
e na altura fixa acima dele. A energia absorvida é medida. Essa energia 
absorvida é uma medida da resistência ao impacto do material. 
 
Ensaio de fadiga 
 Um ensaio de fadiga ajuda a determinar a capacidade do material de 
suportar condições de carga de fadiga cíclica. O material é selecionado para 
atender ou exceder as cargas de serviço que são previstas em aplicações de 
teste de fadiga. Os testes de fadiga são comumente carregados em tensão-
compressão, compressão-compressão e tensão na compressão e reversão. 
Uma amostra é carregada em um testador de fadiga ou máquina de teste de 
fadiga e carregada usando o teste de estresse predeterminado, depois 
descarregada para carga zero ou carga oposta. 
 
Ensaio de fluência 
 É a deformação plástica que ocorre num material, sob tensão constante 
ou quase constante, em função do tempo, e a temperatura tem um papel muito 
importante nesse fenômeno. Trata-se de uma deformação permanente de 
materiais. Esse tipo de deformação é observado em todos os tipos de materiais. 
O objetivo do ensaio de fluência é determinar a vida útil do material nas 
condições de carga constante, durante um período de tempo e sob temperaturas 
elevadas. Utiliza-se de técnicas de extrapolação dos resultados, devido ao longo 
tempo de ensaio. Consiste em aplicar uma determinada carga em um corpo de 
prova, a uma dada temperatura, e avaliara deformação que ocorre durante a 
realização do ensaio. 
 
Ensaio de ruptura por fluência 
 Os corpos de prova são sempre levados até a ruptura. Os principais 
resultados obtidos no ensaio são: »O tempo para a ruptura do corpo de prova, 
medida da deformação. Em alguns casos, a medida da estricção. 
 
Ensaio de relaxação 
 É por esse ensaio que são obtidas informações sobre a redução da tensão 
aplicada ao corpo de prova quando a deformação em função do tempo é 
constante a determinada temperatura. O ensaio dura entre 1000 a 2000 horas.