1 FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA Coordenadoria de Projetos Materiais para Construo Mecnica I Apostila LABORATRIO Anlise dos Corpos de Prova Tipos de Ensaios Ensaios de Dureza Ensaios de Trao Ensaio de Dobramento Ensaio de Impacto Exerccios Resolvidos Prof Msc. Dcio Cardoso da Silva 2 ANLISE DOS CORPOS DE PROVA PARA ENSAIOS MECNICOS cp = corpo de prova cp = Ao Ao = liga Fe + C + elementos qumicos Tipos: Ao Comum (SAE 1020; C= 0,18%-0,23%) Ao liga (SAE 8620; C= 0,18%-0,23%; Mn=0,7%-0,9%; Si=0,15%-0,3%;Ni=0,4%-0,7%; Cr= 0,4%-0,6%; Mo=0,15%-0,25%) Condies do CPs: 1. Bruto Laminado: influncia da composio qumica: %C = dureza 2.Tratado Termicamente: mudanas das propriedades atravs dos tratamentos trmicos. TratamentoTrmico:operaesdeaquecimentoeresfriamentoquevisam aumentar ou diminuir a dureza dos materiais. 2.1 Recozimento: aquecimento + tempo + resfriamento lento (forno) = dureza 2.2Tmpera:aquecimento+tempo+resfriamentorpido(guaouleo)= dureza p/ ligas com C 0,35% + Revenimento (alvio de tenses). 2.3 Tratamento Trmoqumico: C 0,35% Ex.: Cementao (60% de carvo vegetal + 40% BaCO3 920C p/8h) TIPOS DE ENSAIOS ENSAIOS DE DUREZA: NO DESTRUTIVOS ENSAIOS DE TRAO, IMPACTO, DOBRAMENTO, FADIGA: DESTRUTIVOS OSENSAIOSCLASSIFICAROOSMATERIAISDENTRODEDOISGRUPOS PRINCIPAIS, DE ACORDO COM A SUA DEFORMAO: MATERIAISDCTEIS:apresentamgrandesdeformaesantesdaruptura. Material recozido ou %C. MATERIAISFRGEIS:apresentammnimasdeformaesantesdaruptura. Material temperado ou %C. 3 TRATAMENTOS TRMICOS USUAIS Tratamentostrmicossooperaesindustriais,realizadascomomaterial,em fornos industriais com objetivo de alterar as sua dureza e propriedades mecnicas. Essas mudanas ocorrem devido as mudanas nas estruturas internas do material. Ostratamentostrmicossorealizadosemfornosaquecidosgs,leoou eletricidade.Os fornos eltricos se utilizam de resistncia eltricas, por estas resistncias passam correnteseltricas(i).NapassagempelaresistnciavaiocorreroefeitoJoule,isto, ocorreraquecimentolocal(naresistncia)devidoadificuldadedepassagemdesta corrente pela resistncia. Este calor aquece o forno e portanto a carga. Os fornos a leo ou gs se utilizam de maaricos, que uma pea posicionada na parededofornodeformamaisoumenostubular,neleentramar(sobpresso)gsou leo. O ar fornece o oxignio que vai reagir com o carbono do combustvel na reao de combusto: C + O2 CO2 + Kcal (chama) Areaodecombustoliberacalor(Kcal)eparainiciarareaonecessriaa presenadeumachama.Ocalorliberadonaqueimadoleooudogs,vaiaqueceromaterial que esta no forno. Osfornosindustriaispossuemcontroledetemperatura,atravsde"termopares". Outrodetalhe,nosfornosleoougselesprecisamterumasadaparagasesde combusto. Esta sada de gases feita pela chamin. PRINCIPAIS TRATAMENTOS TRMICOS Tmpera Finalidade: Obter dureza alta nos aos. Ciclo: 1. Aquecer o material dentro do forno at a temperatura programada; 2. Manter essa temperatura durante 1h/polegada de espessura (pea) ou 1h/ton se for carga; 3. Desligar o forno; 4. Retirar a carga; 5. Rapidamente esfriar em tanque de gua ou leo.

Resultado: Alta dureza. Grfico: temperatura manter 850C desligar

aqueceresfriar em gua ou leo tempo 4 Revenimento (obrigatrio aps a Tmpera) Finalidade:Aliviarastensesdetmperaereduziralgunspontosdadurezade tmpera. Ciclo: 1. Aquecer o material dentro do forno at a temperatura programada; 2.Manter1hora/toneladaparacargaou1hora/polegadadeespessura (pea); 3. Desligar; 4. Esfriar o material dentro do forno. Resultado: Dureza alta inferior a dureza da tmpera Grfico: temperatura manter 400C desligar esfriar no fornoaquecer 300Cretirar tempo Recozimento Finalidade: Reduzir a dureza dos materiais. Ciclo: 1. Aquecer o material dentro do forno at a temperatura programada; 2. Manter 1h/ton. p/ carga ou 1h/polegada de espessura (pea); 4. Desligar o forno; 5. Esfriar o material dentro do forno; 6. Retirar em 500C. Resultado: Dureza baixa; Grfico: temperatura manter 850Cdesligar esfriar no forno aquecer 500C retirar

tempo 5 Normalizao Finalidade: Homogeneizar a estrutura e obter mdia dureza. Ciclo:1. Aquecer o material dentro do forno at a temperatura programada; 2.Manteratemperaturadurante1h/ton.p/cargaou1h/polegadade espessura p/ pea; 3. Desligar; 4. Retirar a carga e esfriar ao ar. Resultado: Dureza mdia Grfico: temperatura manter 860C desligar

esfriarao ar aquecer

tempo Solubilizao Finalidade: Obter dureza baixa em ligas no ferrosas e ao inoxidvel. Ciclo:1. Aquecer o material dentro do forno at a temperatura programada; 2. Manter 1h/ton. p/ carga ou 1h/polegadas de espessura p/ pea; 3. Desligar; 4. Retirar a carga; 5. Coloc-la em tanque de gua. Resultado: Dureza baixa Grfico:Exemplo Ao Inox temperatura manter 1180C desligar resfriarem aquecer gua

tempo 6 Envelhecimento Finalidade: Aumenta a dureza de ligas no ferrosas. Ciclo: 1. Aquecer dentro do forno; 2. Manter 1h/ton. p/ carga ou 1h/polegada de espessura p/ pea; 3. Desligar; 4. Esfriar dentro do forno; Grfico: Exemplo de liga de Alumnio temperatura manter550C desligar esfriar dentro do aquecer forno

tempo ENSAIO DE DUREZA Finalidade A finalidade do ensaio de dureza : 1.Confrontar valores especificados na compra do material com valores recebidos; 2.Definir velocidade de corte e especificar ferramentas adequadas a serem utilizadas nas operaes de usinagem (torneamento, fresagem, etc); 3.Medir o resultado de um tratamento trmico feito no material. Dureza = resistncia deformao plstica, ou seja, penetrao de um material duro no outro. Anlise de dureza para o projetista = base de medida Anliseparaotcnicodeusinagem=resistnciaaocortedometal(medidade comparao) 7 Ensaio de dureza Brinell (J. A. Brinell) (Norma ABNT MB 60) Seqncia Operacional: 1. Preparar o CP; O Corpo de Prova (CP) uma pea obtida com material a ser ensaiado. a) obter por corte, duas superfcies planas e paralelas; b) lixar ou polir as superfcies. 2. Posicionar a pea na mesa da mquina; 3. Aplicar a carga programada (usar a alavanca da mquina); 4. Aguardar (30 seg.) 5. Retirar a carga 6. Fazer a leitura do dimetro da calota impressa no visor da mquina; 7. Levar este dimetro a uma tabela ou frmula e obter em correspondncia a HB (dureza Brinell) do material. Obs.: -AdistnciadocentrodaImpressoatalateraldevesernomnimoiguala2,5 vezes o dimetro da impresso; -A espessura do corpo de prova deve ser igual a 10 vezes o dimetro da impresso; -Para materiais excessivamente duros (acima de 500 HB) usar esfera de carboneto de tungstnio, para evitar a deformao da esfera e resultado falso. -Os equipamentos de corte e lixamento devem possuir refrigerao para evitar que o calor gerado no corte ou lixamento, altere a dureza original do material. Mquina Brinell Original Mquina Brinell Modificada Mquina Original P(F)= 3000 Kgf Penetrador = esfera de ao temperado de dimetro de 10 mm 8 Mquina Modificada P(F) = Varivel (187.5 Kgf, 62.5 Kgf, 31.25 Kgf, 15.625 Kgf) Penetrador = esfera de ao temperado de dimetro de 5 mm ou 2,5 mm Para todos os ensaios Brinell a relao F/D2 deve ser constante. No caso de medir dureza de ao e ferro fundido a relao F/D2 deve ser igual a 30. HB =P(F) [Kgf] S[mm2] Frmula:HB=>P(F)=>[ Kgf / mm ] S HB = Hardness Brinell [Kgf/mm] P(F) = Carga Aplicada [Kgf] S = rea da calota impressa [mm] D = Dimetro do penetrador C 2,5 [mm] d = dimetro da impresso [mm] p = profundidade da calota impressa [mm] Anlise da dureza mediante o da deformao Escala Brinell Materiais de baixa dureza: HB < 235 Materiais de mdia dureza: 235 < HB < 286 Materiais de alta dureza:HB> 286 DUREZA MATERIAIS 90 A 415 HBAOS E FERROS FUNDIDOS 30 A 140 HB Cu,AlESUASLIGASMAIS DURAS 15 A 70 HBCu, Al, E LIGAS MAIS MOLES 30HBPb, Sn, Sb p D d P(F) ( )2 22d D D DPHB =t9 Durmetro Brinell HPO250 (tambm utilizado para dureza Vickers) O da esfera em funo da espessura do CP. Dimetroda esfera (mm) F(Kgf)= 30D2 F(Kgf)= 10D2 F(Kgf)= 5D2 F(Kgf)= 2,5D2 1030001000500250 575025012562,5 2,5187,562,531,2515,625

Para verificar a validade do ensaio: Conhecendoqueaespessuradachapadeversenomnimo10vezesa profundidade da calota e utilizando: HBFDp=t p = profundidade da impresso 10 Ensaio de dureza Rockwell Outrapossibilidadedemediodedurezadosmateriaisutilizandooensaio Rockwell (HR). O princpio do ensaio a medida da profundidade do furo provocado pelo penetrador da mquina, a leitura direta no painel da mquina no necessitando nem de tabela nem de frmula. HvriasescalasdedurezaRockwell:A,B,C,D,E...,pormnaprticaasmais usuais so as escalas B e C. Aplicao das cargas = etapas 1. carga = pr - carga (contato firme entre o penetrador e o material) 2. carga = carga do ensaio Tipos de penetradores: esfrico = esfera de ao temperado = leitura na escala vermelha cnico = cone de diamante com 120 de conicidade = leitura na escala preta 11 Valor de dureza = profundidade alcanada pelo penetrador, subtradas as recuperaes elsticas. Tipos de escalas Rockwell: Rockwell Normal = avaliao das durezas em geral pr-carga = 10 Kgf carga = 60; 100; 150 Kgf ESCALA DE DUREZA ROCKWELL NORMAL E APLICAES ESCALA CORDA ESCALA CARGA MAIOR PENETRADOR FAIXADE UTILIZAO CAMPODE APLICAO APreta60diamante20 a 88 HRA Carbetos,folhasde aocomfina camadasuperficial endurecida CPreta150diamante20 a 70 HRC ao,Ti,aoscom camadaendurecida profunda,materiais com HRB>100 DPreta100diamante40 a 77 HRD Chapas finas de ao compequena camada endurecida BVermelha100esfera 1/1620 a 99 HRB ligas de Cu, ligas de Al,materiais recozidos Ensaio Rockwell B (HRB) Em geral utilizado para materiais de baixa dureza, e na mesma mquina podemos realizar ensaios HRB, HRC e HRA (dureza superficial). Dureza HRB Pr-carga: 10 Kgf. Carga de ensaio: 100 Kgf. Penetrador: esfera de ao temperado no dimetro de 1"16 O valor mximo da escala HRB 120, porm, na prtica trabalha-se at 99 HRB. A partir da muda-se para HRC. Ensaio Rockwell C (HRC) utilizado em materiais de alta e mdia dureza. Dureza HRC Pr-carga: 10 Kgf Carga do ensaio:150 Kgf Penetrador: Cone com ponta de diamante 12 Escala HRC Materiais de alta dureza: HRC > 30 Materiais de mdia dureza: 30 > HRC > 22 Materiais de baixa dureza: HRC < 22(muda-se a escala para HRB) Sequncia Operacional: 1.Preparar o CP; a) obter por corte, duas superfcies planas e paralelas; b) lixar ou polir as superfcies. 2.Posicionar o CP na mesa da mquina; 3.Aplicar a pr-carga (P1 = 10 Kgf), um mostrador menor vai indicar a aplicao da pr-carga.Seuponteiro(pequeno)devepararemumpontodomostrador.Para isto deve se erguer a mesa at o CP tocar no penetrador da mquina; 4.Zerar a mquina: colocar o ponteiro maior no zero; 5.Aplicar a 2a carga (P2) e aguardar; 6.Retiraracargaefazeraleituranopaineldamquinaindicadapeloponteiro grande. Exemplos de Durezas 60HRC material temperado 90HRB material recozido 25HRC material normalizado 500HBmaterial temperado 180HBmaterial recozido Rockwell Superficial Avaliao das durezas em folhas finas ou lminas ou camadas superficiais de materiais. pr-carga = 3kgf carga = 15; 30; 45 kgf ESCALA DE DUREZA ROCKWELL SUPERFICIAL E APLICAES ESCALACORDA ESCALA CARGA MAIOR PENETRADORFAIXADE UTILIZAO CAMPODE APLICAO 15NVerde15diamante 65a90 HR15N aplicaes similares a HRC 30NVerde30diamante 40a80 HR30N aplicaes similares a HRC 45NVerde45diamante 35a70 HR45N aplicaes similares a HRC 15TVerde15esfera 1/16 50a94 HR15T aplicaes similares a HRB 30TVerde30esfera 1/16 10a84 HR30T aplicaes similares a HRB 45TVerde45esfera 1/16 10a75 HR45T aplicaes similares a HRB 13 Representao da dureza Rockwell: 92HRB=valoradimensional,possuisignificadosomentesecomparadoa valores de mesma escala. Profundidade de penetrao: Espessuramnimadocpdeverser10vezesaprofundidadeatingidapelo penetrador. Medida aproximada da penetrao: Penetrador de diamante: HR Normal: P = 0, 002 x (100 - HR) HR Superficial: P = 0, 001 x (100 - HR) Penetrador esfrico: HR Normal: P = 0, 002 x (130 - HR) HR Superficial: P = 0, 001 x (100 HR) Ex: 1.Calcularaespessuramnimaquedeverapresentarumachapadeao1050, ensaiada na escala Rockwell de dureza, sabendo-se que a dureza estimada do material de 52HRC. 2.Um corpo de prova com 2,30 mm de espessura, cujo material ao SAE 1010, e sua condio recozida, a dureza prevista pelo fabricante aproximadamente de 52HRB. possvel ensaiar com esta escala? Ensaio de dureza Vickers OensaiodedurezaVickerslevaemcontaarelaoidealentreasdimensesdo penetrador e de sua deformao. Objetivos:Medirqualquervalordedureza,incluindodesdeosmateriaismaisfrgeis (duros) at os mais dcteis (moles). Vantagens: a) escala contnua; b) impresses pequenas; c) grande preciso de medida; d) deformao nula do penetrador; e) existncia de apenas uma escala de dureza; f) aplicao em qualquer espessura de material; g) aplicaes em diversos tipos de materiais (ferrosos e no ferrosos); h) determinao de microdureza dos microconstituintes de um material; i) aplicao em materiais submetidos aqualquer tratamento trmico. 14 Por definio:HV = P(F) [Kgf] S [mm2] Onde: P(F) = fora aplicada pela mquina; S = rea de uma pirmide impressa no corpo de prova S =d2onde d = diagonal da base da pirmide 1, 85444 A fora aplicada varivel de 1 a 120 Kgf. Penetrador: Pirmide de diamante de base quadrada e ngulo entre faces de 136 Tempo normal de aplicao da carga = 10 a 15 segundos. As medidas das diagonais d1 e d2, sero fornecidas pelodurmetro, leituras em 0, 001mm. Ad=|\

|.|2021362sen HVFd=202 68 sen HVFxd=2 6802sen

HVFd=185442, ou dFHV=1 8544 , onde: F = [kgf]dd d=+1 22 [mm] 15 Representao do valor de dureza: 300HV10; 585HV5; 273HV3 Erros nas leituras: Seqncia operacional : 1.Preparar o CP; 2.Posicionar o CP na mquina; 3.Erguer a mesa at o penetrador; 4.Aplicar a carga programada, aguardar mais ou menos 20 segundos; 5.Retirar a carga; 6.Fazeraleituradasduasdiagonaisdoquadradoimpressonopainelecalculara mdia; 7.Levar esta diagonal a uma tabela ou frmula e obter a dureza HV. Espessuramnimanosensaios:Mede-seoscomprimentosdasdiagonaise multiplica-sepelo fator 1,5, para se obter a espessura mnima do material. Exemplo: Uma chapa de ao SAE 1070 de 0,50 mm espessura, dever ser medida durezanaescalaHVeespera-seumresultadoemtornode250-280HV30.Apsa leitura da dureza, constatou-se que a dureza foi de 260 HV30, este ensaio foi vlido? Por que? 16 Valores de dureza HV com relao a HB; HRC; HRB ( prtica) at 360 HV 360HB acima destes valores procurar tabelas para equivalncia HB ou HV 10 * HRC (510 HB 51 HRC) HB ou HV 2 * HRB (180 HB 90 HRB) Aplicaes do ensaio Vickers 1.Medir dureza de qualquer material; 2.Medir Microdureza; 3.Medir dureza da camada endurecidas. Ensaio de Microdureza a medida de dureza dos componentes estruturais do material. -Deve ser usada carga P(F) menor que 1 Kgf. -A leitura da diagonal feita com auxilio de microscpio. O CP deve ser preparado para leitura microscpica com polimento e ataque de um reativo. Dureza Superficial Trata-se de medir a dureza de camadas endurecidas por cementao ou nitretao. Cementao:tratamentosuperficialparaaumentaradurezasuperficialapenasem aos de baixo teor de carbono. Processo: aquecer a pea at 920C em fornos com atmosfera rica em carbono (Ex: atmosfera com gs metano) por 8 horas. O carbono livre obtido na atmosfera vai penetrar napea,atmaisou menos1,2mmde profundidade.Desligaroforno.Retirareesfriar em gua. Obs.: Para medir HV preparar o CP e utilizar carga de at 10 Kgf. ENSAIO DE TRAO Consideraes iniciais: Oprojetista,parainiciarumprojetomecnicoouestrutural,precisaconheceras foras que iro atuar no componente mecnico a ser projetado. Estas foras so definidas baseando-senoquesepretendedoprojeto.Emoutraspalavrasforaaplicadaum "dado" do projeto. Conhecidasestasforasouaforaaplicada,oprojetistavaianalisaredefiniro materialaserutilizado.Paraistovaiconsultarmanuaisenormas(comoporexemplo: MetalsHandbook).Estesmanuaiscontmtodasasaplicaesdosmateriaisesuas propriedadesmecnicas.Atravsdeclculos,baseadosemforasatuantesnos componenteseresistnciamecnicadosmateriais,chega-sesmedidasdos componentes. 17 O projeto deve detalhar: 1 Material a ser utilizado na fabricao das peas; 2.Medidas, cotas; 3.Tolerncias; 4.Processo de fabricao das peas; 5.Resistncia mecnica dos materiais. Finalidade do ensaio: -Confrontarvaloresobtidosnoensaiocom osvaloressolicitadosnacomprado material especificados pelo projeto;-Como planejamento das operaes de forjamento a frio das peas; -Medir o resultado especificado pelo tratamento trmico feito no material. Os valores que so obtidos no ensaio de trao, j esto em geral especificados nos "manuais" e nas normas de fabricao dos materiais. Em que consiste o Ensaio de Trao? Consisteemaplicaremumcorpodeprova,forasdetrao,aplicadodeforma lenta, crescente e contnua, at suaruptura. Durante o ensaio, sero observados alguns valores destas foras F aplicadas. Corpo de Prova: padronizado por normas mundiais. Conceitos Bsicos: Tenso no Material (o) = Kgf/mm2. Deformao (c): a variao que ocorre nas medidas de um material sujeito a uma fora F. H dois tipos de deformao: Elstica (instantnea) e Plstica (permanente). Deformao Elstica: Ocorre quando cessa a fora, cessa tambm a deformao. Deformao Plstica: Ocorre quando cessa a fora, no cessa a deformao. MquinadeEnsaio:aMquinaUniversaldeEnsaiodeTrao.Possuium painel,nesteestoindicadososvaloresdasforasF,aplicadasnocorpodeprovaem todo instante.

F Em cada instante possvel calcular a tenso no corpo de prova. Tenso =onde:F = Fora aplicada no instante t qualquer So = rea inicial transversal do corpo de prova So = x r2r = raio do corpo de prova Fases do Ensaio: 1Fase:FaseElstica,nestavaleaLeideHooke,asdeformaesso proporcionais as tenses. Ft So 18 Estaequaosimilaray=ax(equaodo1grau),portantoarepresentao grfica uma reta.

2Fase:FasePlstica,novaleaLeideHooke,asdeformaesnoso proporcionais tenso. Clculos: Limite de Escoamento: LE = Fe[Kgf] So[mm2] Fe - Fora apresentada no painel na 1 indicao do ponteiro. LE - a menor tenso que provoca o incio da deformao permanente no material. So - rea inicial do corpo de prova.( r2) Limite de Resistncia: LR = Fr [Kgf] So [mm2] Fr - Fora observada no painel na 2 indicao do ponteiro. LR - a maior tenso que o material suporta sem se romper. So - rea inicial do corpo de prova.( r2) 1 Fase Tenso Def. Def. Tenso LE Def. Elst.

Def. Plstica LR Def. Tenso LE 19 Alongamento: o aumento de comprimento do corpo de prova. Lf - Lo = Alongamento ou de forma porcentual ComprimentoAlongamento Lo 100% (Lf - Lo) A% Frmula: A% x Lo = (Lf - Lo) x 100% Estrico: a reduo de rea que ocorre no corpo de prova. So - Sf = Estrico ou de forma porcentual So100% (So - Sf) E% Frmula: E% x So = (So - Sf) x 100% Material Frgil: Caractersticas : 1 - Possui alta dureza. 2 - Se for ao, temperado. 3 - O valor de LE bem prximo de LR 4 - Os valores de Alongamento e Estrico so baixos, se comparados com os valores de um material de baixa dureza. 5 - Apresenta no ensaio de trao um baixo valor de deformao plstica (permanente). Grfico tpico: Material Dctil: Caractersticas: 1Apresenta baixa dureza; 2Se for ao, recozido; 3O valor de LE bem menor do que o LR, chega a ser 50% do valor de LR; 4OsvaloresdeAlongamentoeEstricosoaltossecomparadoscommateriaisde alta dureza; 5Apresenta no ensaio de trao um alto valor de deformao plstica. So Sf F Lo Lf F Tenso Def. Plstica Def. LR LE 20 F Grfico Tpico: Os valores de LE e LR so menores do que os valores de LE e LR de um material de alta dureza. ENSAIO DE DOBRAMENTO Finalidade: Medir a ductilidade do material. No Ensaio de Dobramento calcula-se o ngulo de dobramento. Corpo de prova: O corpo de prova pode ser circular ou retangular. O valor mximo do ngulo 180, isso indica que h mxima ductilidade e mnima dureza. Mquinautilizada:MquinadeEnsaiodeTrao,utilizandodispositivos denominados cutelos. O Ensaio de Dobramento termina quando: 1. O ngulo pedido for atingido; 2. Houver ruptura do material. Tenso LE LR Def. Def. Elstica

Def. Plstica 21 ngulo externo Aplicao Industrial: Comotestederecebimentodematerial,comoqualserofeitaspeaspor deformao a frio. Ex: Forjamento a frio. Complementado pelo ensaio de trao. ENSAIO DE IMPACTO Afinalidadedoensaiodeimpactonodeterminararesistnciadomaterialao impacto, mas sim indicao comportamento sujeito a impacto. O que se calcula no ensaio de impacto? - No ensaio de impacto calcula-se a Tenacidade (T) do material. T= E( Kgm/cm ) E Energia A A rea tranversal til do corpo de prova. Corpo de prova: baseado na norma ASTM E-23 e tipos: A, B, C tipo A = entalhe em V;tipo B = entalhe em fechadura; tipo C = entalhe em UPadro utilizado:( norma ABNT MB 1116 tipo A = entalhe em V) 22 Mquina de Ensaio:Pndulo mtodo Charpy Inicialmenteopndulopossuienergiapotencialmximaecinticanula.Opndulo est em repouso, e com a queda energia cintica ser aumentada e a energia potencial diminuda. Parte desta energia usada para romper o corpo de prova, em seguida a ruptura do corpo de prova o pndulo volta em direo a posio inicial. A energia gasta para romper o material indicada no painel em Kgm. necessriogiraropnduloemvaziosemocorpodeprova,paraquepossaser medidaaenergiagastaparavenceraforadeatritodomancalearesistnciadoar. Portanto: Efinal = E1 - E2 E1 energia com o corpo de prova. E2 energia sem o corpo de prova. Ateno: Kgm diferente de Kgf Fatores que influenciam o resultado: 1. Temperatura do local de ensaio; 2. Temperatura do corpo de prova; 3. Modelo do corpo de prova. Obs: Quanto maior a temperatura, maior ser o valor de T. Quanto maior a pureza, menor ser o valor de T. Material Tenaz : No quebra e no se deforma sob ao do impacto. 23 ANEXOS EXERCCIOS : 1.Calcularatensonocorpodeprova,emumensaiodetrao,sendodadosF, observado no painel da mquina naquele instante: F = 5000 Kgf do C.P = 12,00 mm 2. Dimensionar um cabo para erguer uma carga de 500 Kg. Sendo dados: Coeficiente de segurana: 0,5 LR do material do cabo: 50 Kgf / mm Peso do elevador: 50 Kg 3.UmapeadesecoquadradadeladoL=20mmvaitrabalharsobaaodeuma fora de trao de 5000 Kgf. O material recebido para fazer a pea apresenta o seguinte resultado no ensaio de trao: Fe = 3000 Kgf Fr = 6000 KgfC.P = 12,70 mm Verificar se a pea vai quebrar em servio e se no quebrar o que vai ocorrer? 4. Determinaracapacidadedeumaprensa para forjar uma peaa frio,sendodadosdo ensaio de trao do material adquirido para fazer a pea: Fe = 5000 KgfFr = 10000 Kgf do C.P = 12,7 mm da pea = 30,00 mm EXERCCIOS RESOLVIDOS : 1.Calcularatensonocorpodeprova,emumensaiodetrao,sendodadosF, observado no painel da mquina naquele instante. F = 5000 KgfSo = r do C.P = 12.00 mmr raio do corpo de prova =F= 5000=44.20 Kgf/mm So 36 2. Dimensionar um cabo para erguer uma carga de 500 kg. Sendo dados:

Coeficiente de segurana: 0,5 LR do material do cabo: 50 Kgf/mm Peso do elevador: 50 Kg24

Fora atuante no cabo = 500 + 50 = 550 Kg que corresponde a 550 Kgf Tenso mxima admissvel LrxCoef. de segurana 50 x 0,5 = 25 Kgf/mm

mx= 25Kgf/mm So > 22 r > 22 Condio para o cabo no quebrar cabo < mxr > 7 r > 2,64 550 22,00 mm > 5,28 6,00 mm So 3.Umapeavaitrabalharsobaaodeumaforadetraode5000Kgf.Omaterial recebido para fazer a pea, apresenta o seguinte resultado no ensaio de trao. Fe = 3000 Kgf Fr = 6000 Kgf Verificar se a pea vai quebrar em servio e se no quebrar o que vai ocorrer? C.P = 12,70 mm pea de seco quadrada de ladoL = 20 mm LE = Fe= 3000= 23,68 Kgf/mm So(6,35) LR = Fr = 6000 = 47,36 Kgf/mm So (6,35) pea = 5000 = 12,5Kgf/mm So

Apeanovaiquebrar,atensonapea(12,5Kgf/mm)menorqueoLRdo material(47,36Kgf/mm)pea