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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE PERNAMBUCO MÔNICA D’ANGELO FARIAS DA SILVA ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Relatório apresentado ao Professor Niédson José da Silva como parte da avaliação da II Unidade da disciplina Ensaios Mecânicos, no período letivo 2020.2. Campus CARUARU MAR/2021 1. INTRODUÇÃO Na Engenharia é de extrema importância a preocupação relacionada ao grau de qualidade dos materiais de máquinas e estruturas durante seu uso, isso pode evitar diversos acidentes envolvendo patrimônios materiais e até mesmo vidas. Por isso, existe a necessidade do conhecimento das características e propriedades desses materiais, que podem ser mensuradas por ensaios. Do mesmo modo que existem ensaios que causam a destruição dos corpos de provas, existem também ensaios conhecidos como não destrutivos, END, que mantém a integridade física do material que foi ensaiado. E são esses que abordaremos durante todo trabalho. Os Ensaios Não Destrutivos são capazes de manter os padrões de qualidades exigidos pelas normas, através do reconhecimento de descontinuidades em materiais, evitando assim o seu uso caso algo de errado seja detectado. 2. DESCONTINUIDADES METÁLICAS As descontinuidades podem ser divididas em três categorias principais, sendo elas: descontinuidades inerentes, de processamento e de esforço em serviço. 2.1. Metálicas inerentes Essas são relacionadas com a solidificação do material metálico, podem ser encontradas em peças fundidas e forjadas. Para as peças fundidas, as descontinuidades se formam nos processos de fusão, fundição ou solidificação. Já para peças forjadas, as descontinuidades aparecem durante o processo de fusão e solidificação originais, do lingote e do metal. 2.2. Metálicas de processamento Esse tipo de descontinuidade é gerada durante o processamento das peças e podem acontecer nos processos de extrusão, soldagem, laminação, tratamento térmico, entre outros. 2.3. Metálicas de esforços em serviços Essas são advindas das condições de serviço que as peças são submetidas e relacionam-se com ambientes corrosivos, excesso de tensão aplicada, fadiga acentuada, compressão excessiva, pressão, entre outros. 3. ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Os END são técnicas que possuem o intuito de medir, detectar propriedades ou verificar o desempenho de materiais metálicos (ferrosos ou não ferrosos) e materiais não metálicos, na forma de peças ou componentes acabados ou semiacabados. São feitos através da aplicação de energias físicas de modo que não causem danos aos produtos inspecionados, ou seja, após sua aplicação não são deixadas marcas, por consequência, esses ensaios nunca inutilizam os corpos de prova. Existem dois grupos distintos para escolha do método de avaliação não destrutiva. Esses são classificados de acordo com a descontinuidade que deseja determinar e são: o método de inspeção nas superfícies, que como já é denominado verifica descontinuidades na superfície externa ou subsuperficial ou o método de inspeção volumétrica, que é realizado para avaliar descontinuidades observadas no interior dos materiais. São encontrados diferentes métodos de ensaios não destrutivos que acompanham variáveis relativas a cada um deles, podemos citar os de tipo ultrassom, raio X, correntes parasitas, partículas magnéticas, visual, teste hidrostático, estanqueidade e líquido penetrante. O uso dos ensaios não destrutivos pode ser como complementar aos ensaios destrutivos para dar maior amplitude no conhecimento das propriedades da peça ou máquina. Bem como, por esse teste ser realizado nas peças que definitivamente serão usadas na operação, ele gera uma maior confiabilidade no seu emprego. Também podem ser usados em casos de máquinas em operação, sem gerar a necessidade de parada do serviço, com isso além de garantir a integridade do material, mantêm inalteradas as condições de trabalho. Abaixo mostramos uma tabela com resumos de como funcionam alguns métodos e as comparações entre eles: Tabela 1 – Alguns métodos de END Método Resumo Característica Vantagens Limitações Exemplos de uso Visual A principal ferramenta são os olhos de um técnico especializado. Superfícies características tais como trincas com cores, tensão em materiais transparentes, corrosão. Muitas vezes conveniente e pode ser automatizado. Só pode ser aplicado em superfícies através de aberturas, de trincas ou material transparente. Madeira, papel ou metal para acabamento superficial e uniformidade. Ultrassom Onda sonora reflete ao incidir em uma descontinuidade. Mudança na impedância acústica causada por trincas, inclusões ou interfaces. Podem penetrar em materiais espessos, excelente para detecções de trincas. Pode ser automatizado. Normalmente requer o acoplamento ao material, quer por contato com a superfície ou imersão num fluido tal como água. Superfície deve ser lisa. Inclusões, laminação, trincas, rechupes, poros, falta de fusão. Radiografia Determina descontinuidades com poucos milímetros de extensão através dos Raios X e gama. Mudanças na densidade por vazios, inclusões, materiais variados, localização de partes internas. Podem ser usados para inspeção de uma gama de materiais e espessuras, versátil possui filmes para gravação das inspeções. Segurança radiológica requer precauções, detecção de trincas podem ser difíceis perpendicularmente aos Raios X. Soldas de penetração com tubos, para inclusões e vazios, defeitos internos. Líquido penetrante Penetra-se um líquido na descontinuidade que é mostrada após o uso de um revelador. Aberturas de superfície, devido a trincas, porosidade, soldagens ou dobras. Barato, fácil, prontamente portátil, sensível para pequenas falhas superficiais. As falhas devem estar abertas a superfície. Não é útil em materiais porosos ou em superfícies rugosas. Lâminas de turbinas com trincas superficiais ou porosidade. Partículas magnéticas Submete-se a peça a um campo magnético. Fuga de fluxo magnético gerado pela superfície ou perto dela, de trincas, vazios, inclusões ou materiais com alterações de geometria. Barato ou com custo moderado, sensíveis a ambas as superfícies e defeitos superficiais próximos. Limitado a materiais ferromagnéticos e pode ser necessária a preparação da superfície e desmagnetização pós-inspeção. Rodas ferroviárias com trincas ou grandes peças. REFERÊNCIAS CARVALHO, G. Determinação de defeitos em profundidade. (Estereoradiografia). Tese (Mestrado em Ciências na área de tecnologia nuclear) – Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, Universidade de São Paulo. São Paulo, p. 110. 2001. Ensaios. Disponível em: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/24444/24444_3.PDF. Acesso em: 28 mar. 21. Ensaios Não Destrutivos (END). Disponível em: http://www.lucianosantarita.pro.br/documentos/Notas_aula_END_2013.pdf. Acesso em: 28 mar. 21. https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/24444/24444_3.PDF http://www.lucianosantarita.pro.br/documentos/Notas_aula_END_2013.pdf
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