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

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

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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%