Introducao Aos Ensaios Por Cargas Dinamicas Ensaio de Impacto Charpy e Izod [Modo de...

EnsaioEnsaio porpor cargascargas dinâmicasdinâmicas

FRATECFRATECCursoCurso TécnicoTécnico MecânicaMecânicaDisciplinaDisciplina: : EnsaiosEnsaios MecânicosMecânicos porpor cargacargadinâmicadinâmica

Regnier Sampaio

EnsaioEnsaio porpor cargascargas dinâmicasdinâmicas

Introdução e generalidades

Propriedades dos Materiais em cargas dinâmicas

PROPRIEDADES DOS MATERIAIS EM CARGAS DINÂMICASPROPRIEDADES DOS MATERIAIS EM CARGAS DINÂMICAS

- Introdução aos ensaios mecânicos

- Finalidade dos ensaios


-- Diagrama de análise de fratura


-- Ensaio de impacto em corpos-de-prova entalhados


-- Corpos-de-prova


-- Técnicas de ensaio

-- A temperatura do ensaio tem influência nos resultados.

-- A energia é um valor relativo não sendo utilizado para dimensionamento de engenharia.dimensionamento de engenharia.

-- Para temperaturas diferentes o ideal é utilizar CHARPY, por ser posto livre na máquina.

-- Tempo rápido de acionamento (até 30 s maxímo).

-- Avaliado por exame visual da fratura. Dúctil fratura fibrosa e frágil fratura cristalina.


-- Técnicas de ensaio

-- Necessária fazer 3 ensaios e tirar a média dos valores.

-- As máquinas devem garantir a ruptura corpo-de-prova (294 J ou 30 Kgf m até 325,5 J ou 33,19 Kgf m).(294 J ou 30 Kgf m até 325,5 J ou 33,19 Kgf m).


-- Influência da temperatura

-- A energia de um corpo de prova de um metal CCC de baixa ou média resistência varia sensivelmente com a temperatura de ensaio.

-- Caso a temperatura seja menor para o mesmo corpo -- Caso a temperatura seja menor para o mesmo corpo a energia absolvida é menor.

-- Uma pequena variação de temperatura faz com que a energia absolvida diminua bruscamente.


-- Influência da Temperatura



-- Define-se temperatura de transição, onde há uma mudança no caratér de ruptura do material, passando de dúctil para frágil.

-- Essa passagem não é repentina e melhor seria a -- Essa passagem não é repentina e melhor seria a definição do intervalo de temperatura de transição dos metais.

-- Nessas temperaturas devem ser analisadas quando o material for solicitado a níveis de tensões no seu campo elástico.



-- A influência da temperatura é utilizada corpos-de-prova apoiados.

-- O entalhe acentua mais o fenômeno de transição.

-- Temperatura T1 (patamar superior) da fratura obtida é 100% fibrosa (dúctil).

-- Temperatura T2 50% Fibrosa e 50% Frágil

-- Temperatura T3 Média valores patamar superior e inferior



-- Temperatura T4 aços de baixa resistência (valor qualquer de energia absolvida 20J).

-- Temperatura T5 100% frágil

-- O critério melhor estabelecido é o 50% frágil e 50% dúctil entre os critérios comparados as rupturas encontradas na prática.

-- 70% da aparência cristalina num dada temperatura com o mesmo material e estrutura não se romperá por clivagem em serviço para a mesma temperatura ou maior.



-- Para materiais de alta resistência (4340 temperado), a temperatura influi pouco na resistência à fratura, não havendo temperatura de transição e rompendo abaixo da tensão de escoamento.

-- Passagem da fratura com baixa absorção de energia.



-- As duas primeiras curvas são de material de média resistência (material Aço-4340).

-- Última curva material de alta resistência (Aço 4340)

-- T.R. – 93 Kgf/mm² (curva 1)

-- T.R. – 120 Kgf/mm² (curva 2)

-- T.R. – 150 Kgf/mm² (Curva 3)



-- Os metais CFC não rompem por clivagem, pois o modo de absorção de energia independe da temperatura. O ensaio não é recomendado para Cu, Al, Níquel e aço inox austenítico.

-- A forma da curva de transição também depende do tipo de entalhe.

-- Tipo B tem quedas mais bruscas do que o A para metais de baixa resistência.

-- O intervalo de transição também depende de pureza, tamanho de grão, processo de fabricação).



-- O tratamento térmico tem o pior efeito na curva de transição, quanto mais endurecido, menor é a faixa.


-- Influência do tamanho do corpo-de-prova

-- Não existe a possibilidade de correlacionar com valores de impacto em corpos-de-prova diferentes.

-- Energia absolvida por unidade de área não tem valor prático.prático.


-- Retirada dos corpos-de-prova

-- Toda norma deve indicar o local para retirada do corpo-de-prova.

-- Incluir direção e e sentido do entalhe, pois os resultados dos ensaios podem variar.resultados dos ensaios podem variar.

-- Defeitos podem nuclear vazios e iniciar um microtrinca.

-- Em casos de laminação a retirada do corpos de prova é na posição A conforme próximo slide


-- retirada corpo-de-prova


-- Ensaio de charpy

-- Comparativo para uso de metais em Engenharia estrutural

-- Materiais de baixa e média resistência

-- O resultado do ensaio é utilizado para controle de qualidade do fabricante.

-- Análise de fratura em serviço desses materiais

-- Para materiais de baixa resistência pode intervir em rupturas catastróficas.


-- Ensaio de charpy

-- Os resultados de impacto que tem variação se deve ao fato da dificuldade de executar o entalhe, falta de homogeneidade e desvios.

-- Relação da temperatura de trabalho e as tensões -- Relação da temperatura de trabalho e as tensões nessas temperaturas.

-- Para esses resultados a melhor análise é o visual da fratura e não a energia absolvida.

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