Ensaios Mecânicos

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  • MINISTRIO DA EDUCAO

    UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO

    PR-REITORIA DE ENSINO DE GRADUAO

    RELATRIO ENSASIO DE DUREZA

    Disciplina:

    EM23 ENSAIOS MECNICOS DE MATERIAIS

    Professor: Dr. VANESSA MOTTA CHAD

    Curso: BACHARELADO EM ENGENHARIA MECNICA

    Departamento/Curso de Origem: ICAT/ Eng. Mecnica

    Carga Horria: 60 horas

    Perodo Letivo: 2014/1

    Turno: INTEGRAL

    Semestre/Ano: 3 SEMESTRE

    Lista de Integrante(s)

    Nome do Aluno RGA Assinatura

    Alexandre Ary Cceres 201311631012

    Leandro Agueiro Ferreira 201311631009

    RONDONPOLIS - MT, 28 DE NOVEMBRO DE 2013

    NOTA:

  • 2

    SUMRIO

    1 INTRODUO ...................................................................................................................... 3

    2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL .................................................................................. 4

    2.1 Ensaio de Dureza Rockwell ............................................................................................. 4

    2.2 Ensaio de Microdureza Vickers ....................................................................................... 6

    2.3 Densidade ......................................................................................................................... 8

    3 RESULTADOS ..................................................................................................................... 10

    3.1 Identificao das amostras ............................................................................................. 11

    3.2 Anlise da amostra B ...................................................................................................... 11

    4 CONCLUSO ...................................................................................................................... 14

    5 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS .................................................................................. 15

  • 3

    1 INTRODUO

    O relatrio consiste na anlise das amostras A,B,C e D(metais no identificados) a partir de

    mtodos de ensaios de dureza e microdureza com medidas Rockwell e Vickers posteriormente

    convertido para medida Brinell.

    Foram utilizados 2 equipamentos exclusivamente para este tipo de necessidade, um com uma

    configurao para medida Rockwell com penetrador de diamante e outro configurado para me-

    dio de microdureza Vickers tambm com penetrador de diamante.

    Alm das anlises de dureza, tambm foi feita uma medida de densidades com uma balana

    especial que mede a massa seca (ao ar) e molhada (submersa em liquido, normalmente gua),

    com a juno de todos os dados de dureza e densidade, a porcentagem de acerto de qual material

    cada amostra representa mais de 90%.

    muito importante o cuidado com o manuseio tanto dos equipamentos quanto dos materiais,

    pois, qualquer erro ou descuido pode prejudicar as amostras ou at mesmo uma falha nos equi-

    pamentos que por sua vez so muito caros e sensveis. necessrio um ambiente totalmente con-

    trolado para utilizar a balana de preciso, pois, qualquer vibrao prxima ou uma superfcie

    irregular pode ser o suficiente para o equipamento apresentar erro de clculo.

  • 4

    2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

    2.1 Ensaio de Dureza Rockwell

    Como as amostras a serem ensaiadas so desconhecidas necessrio q comece a partir da

    escala maior, por isso adotou-se inicialmente a escala Rockwell C, que emprega o penetrador de

    diamante que o indentador correspondente a escala. Esta deciso foi necessria pois se o pene-

    trador de ao temperado que utilizado em outras escalas,e apresentar dureza inferior da amos-

    tra, ele poderia ser danificado. Aps a definio da escala, procedeu-se para a fixao do pene-

    trador no equipamento e realizando a configurao da escala a ser utilizada logo em seguida rea-

    lizar a seleo manual da carga pela manivela na lateral do equipamento para 150 kgf.

    Partiu-se ento para a fixao da amostra no equipamento atravs do ajustamento manual da

    base(girar no sentido horrio) para que logo em seguida realizar a aplicao da pr-carga. A apli-

    Equipamento de ensaios de dureza Rockwell

    Painel de controle do equipamento de ensaio de dureza Rockwell

  • 5

    cao da pr-carga necessria para eliminar a ao de eventuais defeitos superficiais e ajudar

    na fixao da amostra no suporte, alm de causar uma pequena deformao permanente, elimi-

    nado possveis erros causados pela deformao elstica.Por ser uma operao manual, deve ser

    cautelosa, o visor do equipamento indica por meio de setas o quanto de pr carga ser necessria,

    cabendo ao usurio observar at que ponto deve girar a base. Quando a quantidade de pr carga

    ultrapassada, que para a dureza Rockwell comum de 10 kgf, o equipamento indica erro emitin-

    do sinal sonoro e deve-se iniciar um novo ensaio. Uma nova penetrao na amostra deve ter dis-

    tncia de no mnimo trs vezes o dimetro da impresso para evitar interferncia entre elas.

    Quando o resultado do ensaio fica fora do intervalo esperado para a escala selecionada,

    uma evidencia de que a escala usada no recomendada para tal material. Ao realizar o primeiro

    ensaio na escala Rockwell C em cada amostra, foram obtidos resultados fora do intervalo reco-

    mendado pela literatura (entre 20 e 70), o que resultou na mudana de escala para Rockwell B.

    Aps a mudana do penetrador para esfera de ao temperado, da escala no equipamento e

    foi feito o ajuste manual da carga na manivela na lateral do aparelho para 100 kgf e procedeu-se

    para a sequncia de ensaios.

    Ensaios das amostras B e D

  • 6

    Ensaios das amostras D e A

    2.2 Ensaio de Microdureza Vickers

    Os procedimentos para o ensaio se iniciam no posicionamento da amostra na base,e na sele-

    o da lente do equipamento, rotacionando a parte superior.O ajuste do foco realizado manu-

    almente ao girar a base. Aps o ajuste, procurou-se o melhor posicionamento possvel da amos-

    tra girando as duas agulhas que movimentam latitudinal e longitudinalmente o suporte em que se

    encontra o objeto ensaiado. preciso muito cuidado para que a lente no toque na amostra para

    evitar danos na lente e para que a amostra no se mova durante a rotao no momento de seleci-

    onar o penetrador.

    Como a microdureza Vickers no trabalha com escalas, no necessrio fazer nenhum ajus-

    te digital na mquina, portanto aps os ajustes iniciais s necessrio pressionar o boto OK

    para dar inicio ao ensaio.

  • 7

    Aps a aplicao da carga de 9,8 N durante 10 segundos, no visor do equipamento foram so-

    licitadas as medidas d1 e d2 das diagonais do losango regular impresso na amostra. Atuando so-

    bre os parafusos micromtrico de modo que o vrtice inferior do losango assente sobre uma das

    linhas da escala e com o vrtice superior coincidente com a linha horizontal

    O aparato de medio funciona colocando-se duas linhas tangentes a uma diagonal do lo-

    sango, e na posterior leitura da medida. Digitou-se ento a medida interpretada e repetiu-se o

    processo para a medio da outra diagonal, que deve ser feita rotacionando o aparato de medio

    no sentido anti-horrio. Ao digitar as medidas d1 e d2 e pressionar o boto OK, o equipamento

    apresenta a dureza da amostra.

    Equipamento de ensaio de microdureza Vickers

    Detalhes da impresso caracterstica da microdureza Vickers

  • 8

    Analise de microdureza da amostra A.

    2.3 Densidade

    O ensaio de densidade realizada utilizando-se uma balana de preciso juntamente com um

    kit de medio de densidade, sendo esta obtida por meio da relao peso do slido no ar (massa

    seca) dividido pela diferena entre a massa seca e o peso do solido em um liquido de densidade

    conhecida (massa molhada) vezes a densidade do lquido. O procedimento se deu inicio com a

    calibrao e da balana, em seguida encheu-se o bquer com gua para que aps o posiciona-

    mento dos aparatos mostrados nas figuras abaixo a amostra ficasse imersa no mnimo um cent-

    metro.

  • 9

    Em seguida clicar no boto menu, selecionar densidade clicar em Print,achar a opo: densi-

    dade de slidos, Print novamente, digitar a densidade do liquido (1 g/cm3 para a gua). Foi soli-

    citado ento o peso da amostra no ar, sendo necessrio o posicionamento da mesma na parte su-

    perior do cesto de pesagem. Aps o surgimento do smbolo de estabilidade, clicou-se no boto

    print para que a balana registrasse a informao. O mesmo processo foi repetido para a posteri-

    or solicitao do peso da amostra no lquido, neste caso posicionou-se a amostra na parte inferior

    do cesto de pesagem, ficando imersa em gua. Aps registrar o peso no lquido, o equipamento

    exibe na tela o resultado final da densidade do material. Caso houver qualquer influencia como

    vibraes externas,rudos e forte ventilao pode comprometer o ensaio apresentando valores

    invlidos.

    Montagem dos aparatos Montagem dos aparatos na

    balana

  • 10

    3. RESULTADOS Os resultados na tabela a seguir correspondem a todas as medies feitas nas aulas, e portan-

    to so totalmente considerveis.

    Utilizando os dados das amostras com massa seca e molhada, utiliza-se a equao citada a

    cima na apresentao da balana para a obteno da densidade, com isso, tem-se uma tabela

    com as densidades a seguir:

    Dureza Rockwell

    A 42.7 42.4