Análise de Falhas -  Cap. V-4
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Análise de Falhas - Cap. V-4


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Prof. Luiz Cláudio Cândido
ANÁLISE DE FALHAS
(Parte V-4)
Prof. Leonardo Barbosa Godefroid
candido@em.ufop.br leonardo@demet.em.ufop.br
METALURGIA MECÂNICA
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E DO DESPORTO
Universidade Federal de Ouro Preto
Escola de Minas \u2013 Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Grupo de Estudo Sobre Fratura de Materiais
Telefax: 55 - 31 - 3559.1561 \u2013 E-mail: demet@em.ufop.br
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Universidade Federal de Ouro Preto
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Análise de Falhas
PARTE II \u2013 Técnicas de Análise
CAPÍTULO CINCO:
Primeiros passos em uma Análise de Falhas
5.1 \u2013 Início de uma análise de falha
5.2 \u2013 Análise macroscópica
5.3 \u2013 Ensaios não destrutivos
5.4 \u2013 Análise química
Capítulo Cinco:
Primeiros passos em uma Análise de Falhas
5.4 \u2013 Análise química
5.4.1 - Escolha do método de análise química
5.4.2 - Análise química "convencional"
5.4.3 - Análise química baseada na mecânica quântica
5.4.4 \u2013 A especificação da Composição Química
5.4 \u2013 Análise química
\uf06c A composição química de um material não é a única especificação
técnica deste.
\uf06c Mas é a especificação mais requerida e necessária.
\uf06c A individualização (identificação) requer que o mesmo apresente
uma composição química definida.
\uf06c Muitas falhas podem ser atribuídas à utilização equivocada de
um material (troca) que podem ser facilmente verificadas por
meio de uma análise química.
5.4.1 \u2013 Escolha do método de análise química
\uf06c Quantidade de amostra(s) disponível(is);
\uf06c Composição química da amostra ;
\uf06c Faixa da quantidade relativa em que presumidamente se situa o
componente a determinar;
\uf06c Grau de exatidão requerido;
\uf06c Número de amostras a analisar;
\uf06c Tempo e o custo da análise.
5.4.2 \u2013 Análise química "convencional\u201d
FUNDAMENTO
5.4.2 \u2013 Análise química "convencional\u201d
\uf06c Gravimetria
\uf06c Volumetria
\uf06c Gasometria
\uf06c Potenciometria
\uf06c Condutometria
\uf06c Coulometria
TIPOS 
\uf06c Amostragem
\uf06c Pesagem
\uf06c Dissolução
\uf06c Filtragem
\uf06c Lavagem
\uf06c Titulação
\uf06c Calcinação
FASES
5.4.2 \u2013 Análise química "convencional\u201d
FASES
\uf06c Amostragem
\uf06c Pesagem
\uf06c Dissolução
\uf06c Filtragem
\uf06c Lavagem
\uf06c Titulação
\uf06c Calcinação
5.4.2 \u2013 Análise química "convencional\u201d
FASES
\uf06c Amostragem
\uf06c Pesagem
\uf06c Dissolução
\uf06c Filtragem
\uf06c Lavagem
\uf06c Titulação
\uf06c Calcinação
5.4.2 \u2013 Análise química "convencional\u201d
FASES
\uf06c Amostragem
\uf06c Pesagem
\uf06c Dissolução
\uf06c Filtragem
\uf06c Lavagem
\uf06c Titulação
\uf06c Calcinação
FUNDAMENTO
5.4.3 \u2013 Análise química baseada na mecânica quântica
5.4.3 \u2013 Análise química baseada na mecânica quântica
Diversos métodos de análise química (identificados por siglas) de acordo com o tipo de material a ser 
analisado, quanto ao caráter quantitativo ou qualitativo, e quanto à quantidade de elemento a se determinar.
5.4.3 \u2013 Análise química baseada na mecânica quântica
\uf06c Espectografia de massa;
\uf06c Absorção atômica;
\uf06c Fluorescência por Raios-X;
\uf06c Microanálise química.
Espectografia de massa
C, Mn, S, P, Al, Si, etc.
Obs.: - N / - O 
Espectógrafo de massa (JEOL).
Absorção atômica
Fluorescência por raios-X
Microanálise química
Microanálise química
Microanálise química
Microanálise química
Microanálise química
Microanálise química
5.4.4 \u2013 Especificação da análise química
\uf06c As propriedades do material sob análise estão diretamente
dependentes da estrutura do material e de sua composição química
(global e localizada);
\uf06c Por isso uma análise química é extremamente recomendada durante
a execução de uma análise de falhas;
\uf06c Muitas vezes a falha ocorre devido ao uso de material inadequado
(trocado), neste caso, a maneira mais prática e definitiva de
comprovar a troca é através da análise química.
Importância da análise química
Relação entre a vida em fadiga com o conteúdo em oxigênio (!) para mancais de aço e as respectivas 
tecnologias que devem ser utilizadas para reduzir o conteúdo deste elemento ao mínimo.
Importância da análise química
Importância da análise química
Resultados de ensaios de impacto Charpy para CPs de aço microligado com diferentes conteúdos em enxofre.
Importância da análise química
0,000 0,002 0,004 0,006 0,008 0,010 0,012
50
100
150
200
250
300
0,000 0,002 0,004 0,006 0,008 0,010 0,012
50
100
150
200
250
300
C-Mn com inclusões
Aços Microligados
 
 
E
ne
rg
ia
 C
ha
rp
y,
 p
ro
po
rc
in
al
 C
P
 1
0x
10
 (
J)
Conteúdo em enxofre (%)
Importância da análise química
50
70
90
110
130
150
170
190
210
230
250
0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008 0,009 0,01
Teor de enxofre (%)
E
ne
rg
ia
 A
bs
or
vi
da
 c
on
ve
rt
id
a 
(J
)
Resultados de ensaios de impacto Charpy para CPs de um aço com diferentes conteúdos em enxofre.
Variação nas curvas de transição dúctil-frágil de aços C-Mn com diferentes quantidades de P, N e S.
Importância da análise química
-80 -60 -40 -20 0 20
0
20
40
60
80
100
120
-80 -60 -40 -20 0 20
0
20
40
60
80
100
120
 
 
E
ne
rg
ia
 C
ha
rp
y,
 p
ro
po
rc
in
al
 C
P
 1
0x
10
 (
J)
Temperatura de teste (
O
C)
 P<0,02%, N<0,008% e S<0,005%
 N=0,015% e S=0,007%
 P=0,025% e S=0,007%