Aula 06.1 - Ensaio de Materiais
Para ter acesso a esse material acesse:
http://professores.chapeco.ifsc.edu.br/keli
ENSAIO DE FLUÊNCIA
Conceito: a fluência é a deformação plástica que
ocorre num material é colocado em serviço a
temperaturas elevadas e ficam expostos a tensões
mecânicas estáticas.
Equipamento: é realizado na Máquina Universal de
Ensaios, acoplada a um forno elétrico;
Propriedades Avaliadas: a deformação, ou seja,
própria fluência do material;
a
Material a Ensaiar: ligas metálicas;
Observação: estes ensaios são realizados em corpos
de prova.
ENSAIO DE FLUÊNCIA
Vídeo - Telecurso 2000 Ensaios de Materiais 14 Ensaio de fluencia
4:30 à 6:18
ENSAIO DE FADIGA
• Você sabe o que é fadiga?
• Fazer a experiência do clipe.
ENSAIO DE FADIGA
Conceito: Fadiga é a ruptura de componentes, sob uma carga
bem inferior à carga máxima suportada pelo material, devido a
solicitações cíclicas repetidas.
O ensaio de resistência à fadiga é um meio de especificar
limites de tensão e de tempo de uso de uma peça ou elemento de
máquina.
Equipamento: é realizado em máquinas especialmente
desenvolvidas para o tipo de peça ou produto a ser ensaiado;
Propriedades Avaliadas: o tempo de vida útil do material;
Observação: estes ensaios são realizados em corpos de prova
e também nas próprias peças ou produtos.
A fratura por fadiga é típica: geralmente apresenta-se fibrosa
na região da propagação da trinca e cristalina na região da
ruptura repentina.
Estrias de cada ciclo
ENSAIO DE FADIGA
Fatores que influenciam a resistência à fadiga
Uma superfície mal acabada contém irregularidades que
aumentam a concentração de tensões, resultando em
tensões residuais que tendem a diminuir a resistência à
fadiga.
Defeitos superficiais causados por polimento (queima
superficial de carbono nos aços, recozimento superficial,
trincas etc.) também diminuem a resistência à fadiga.
Tratamentos superficiais (cromo, níquel) diminuem a
resistência à fadiga, por introduzirem grandes mudanças
nas tensões residuais, além de conferirem porosidade ao
metal. Por outro lado, tratamentos superficiais
endurecedores podem aumentar a resistência à fadiga.
ENSAIO DE FADIGA
Fatores que influenciam a resistência à fadiga
O tratamento térmico adequado aumenta não somente
a resistência estática, como também o limite de fadiga.
O encruamento dos aços dúcteis aumenta o limite de
fadiga.
O meio ambiente também influencia consideravelmente
o limite de fadiga, pois a ação corrosiva de um meio químico
acelera a velocidade de propagação da trinca.
A forma é um fator crítico, porque a resistência à fadiga
é grandemente afetada por descontinuidades nas peças,
como cantos vivos, encontros de paredes, mudança brusca
de seções.
Vídeo: Telecurso 2000 Ensaios de Materiais 15 Ensaio de fadiga
5:50 à 7:33
ENSAIO DE IMPACTO
ENSAIO DE IMPACTO
Conceito: O ensaio de impacto consiste em medir a quantidade
de energia absorvida por uma amostra do material, quando
submetida à ação de um esforço de choque de valor conhecido.
O ensaio caracteriza-se por submeter o corpo ensaiado a uma
força brusca e repentina, que deve rompê-lo;
Equipamento: é realizado num equipamento chamado de
Pêndulo ou Martelo;
Propriedades Avaliadas: ductibilidade, resistência ao choque;
Material a Ensaiar: ligas metálicas;
Observação: é realizado em corpos de prova.
Vídeo: Telecurso 2000 Ensaios de Materiais 16 Ensaio de
impacto
6:10 à 6:56
ENSAIO DE METALOGRAFIA
Conceito: o ensaio metalográfico fornece dados sobre o
material de que foi produzido e também sobre sua
homogeneidade. Esses exames são feitos em secções do
material, polidas e atacadas com reativos adequados.
Equipamento: Embutidora, Politriz, Microscópio;
Resultados Analisados: tamanhos de grãos, tipos de grãos,
homogeneidades; estrutura.
Material a Ensaiar: todos os metais;
Preparação da superfície
1ª Corte: feito com serra ou com cortador de disco
abrasivo adequado;
Preparação da superfície
2ª Embutimento: O embutimento
da amostra é realizado para
facilitar o manuseio de peças
pequenas,
evitarem
a
danificação da lixa ou do pano
de polimento, abaulamento da
superfície, que traz sérias
dificuldades ao observador.
O embutimento consiste em
circundar a amostra com um
material adequado, formando
um
corpo
único.
Como
comentado anteriormente, o
embutimento pode ser a frio e a
quente,
dependendo
das
circunstâncias e da amostra a
ser embutida.
Preparação da superfície
3ª Lixamento: inicia-se com
lixa, em direção normal aos
riscos já existentes; passase sucessivamente para lixa
de granulação mais fina,
sempre mudando a direção
de 90º.
Após cada lixamento a
superfície
deve
ser
cuidadosamente limpa a fim
de que o novo lixamento
não fique contaminado com
resíduos
do
lixamento
anterior.
Preparação da superfície
4ª Polimento: realizado com alumina
ou pasta de diamante.
5ª Ataque: com reagente específico
de acordo com o material
ENSAIO DE ANÁLISE QUÍMICA
Conceito: Consiste em analisar a composição química
dos elementos de composição de um material;
Equipamento: Espectrômetro de emissão ótica;
Propriedades Avaliadas: neste ensaio são avaliadas
todas as composições químicas inclusas no material;
Material a Ensaiar: todos os tipos de materiais;
ENSAIO VISUAL
Conceito: este ensaio consiste, simplesmente, na
visualização através do olho humano, de defeitos e
descontinuidades em peças e produtos. Podemos utilizar
como ajuda as lupas, microscópios, espelhos, e câmeras de
circuito fechado de tv;
Equipamento: os olhos humanos;
Propriedades Avaliadas:
defeitos aparentes;
trincas,
descontinuidades
e
Material a Ensaiar: todos os tipos de materiais;
Observação: este ensaio é realizado em peças e produtos
acabados.
ENSAIO VISUAL
Descontinuidade:
Produto pode ser
utilizado.
Defeito: Produto não
pode ser utilizado.
Alguns Cuidados:
• Limpeza da superfície;
• Acabamento da superfície;
• Nível de iluminação do local;
• Seu posicionamento em relação ao ensaio.
ENSAIO COM LÍQUIDO PENETRANTE
Conceito / Etapas:
1. Preparação e limpeza da superfície.
2. Aplicação do líqüido penetrante.
3. Remoção do excesso de penetrante.
4. Revelação.
5. Inspeção.
6. Limpeza final.
ENSAIO COM LÍQUIDO PENETRANTE
Propriedades Avaliadas: trincas, poros, descontinuidades na
superfície, e defeitos não aparentes;
Observação: este ensaio é realizado em peças e produtos
acabados.
Vídeo: Ensaio de Líquido Penetrante - CFP CURSOS
ENSAIO COM LÍQUIDO PENETRANTE
Vantagens
• Podemos dizer que a principal vantagem deste
método é sua simplicidade, pois é fácil interpretar seus
resultados.
• O treinamento é simples e requer pouco tempo do
operador.
• Não há limitações quanto ao tamanho, forma das
peças a serem ensaiadas, nem quanto ao tipo de
material.
• O
ensaio
pode
revelar
descontinuidades
extremamente finas, da ordem de 0,001mm de largura,
totalmente imperceptíveis a olho nu.
ENSAIO COM LÍQUIDO PENETRANTE
Limitações
• O ensaio só detecta descontinuidades abertas e
superficiais, já que o líqüido tem de penetrar na
descontinuidade.
• Por esta razão, a descontinuidade não pode estar
preenchida com qualquer material estranho.
• A superfície do material a ser examinada não pode
ser porosa ou absorvente, já que não conseguiríamos
remover totalmente o excesso de penetrante, e isso iria
mascarar os resultados.
• O ensaio pode se tornar inviável em peças de
geometria complicada, que necessitam de absoluta
limpeza após o ensaio, como é o caso de peças para a
indústria alimentícia, farmacêutica ou hospitalar.
ENSAIO COM PARTÍCULAS
MAGNÉTICAS
Conceito: O ensaio por partículas magnéticas é largamente
utilizado nas indústrias para detectar descontinuidades superficiais
e subsuperficiais, até aproximadamente 3 mm de profundidade,
em materiais ferromagnéticos.
Propriedades Avaliadas: trincas, descontinuidades e defeitos
não aparentes;
Material a Ensaiar: metais ferrosos;
Observação: este ensaio é realizado em peças e produtos
acabados, dependendo do tamanho.
Vídeo:Principios de inspección por partículas Magnéticas.3gp
ENSAIO COM PARTÍCULAS
MAGNÉTICAS
ENSAIO DE ULTRASSOM
Conceito: nesse ensaio, induzimos, por meio de um
emissor, ondas ultrasônicas que se propagam através do
material que desejamos analisar. Pelo eco captado no
receptor, determina-se a existência ou não de
descontinuidades.
Propriedades Avaliadas: descontinuidades e defeitos
internos em peças, produtos e matéria prima;
Material a Ensaiar: metais e não metais;
Observação: este ensaio é realizado em peças e
produtos acabados, dependendo do tamanho.
ENSAIO DE ULTRASSOM
Vantagens:
• Localização precisa das descontinuidades existentes
nas peças;
• Alta
sensibilidade
ao
detectar
pequenas
descontinuidades;
• Maior penetração para detectar descontinuidades
internas na peça;
• Respostas imediatas pelo uso de equipamento
eletrônico.
ENSAIO DE ULTRASSOM
Desvantagens:
• Exigência de bons conhecimentos técnicos do
operador;
• Atenção durante todo o ensaio;
• Obediência a padrões para calibração do equipamento;
• Necessidade de aplicar substâncias que façam a
ligação entre o equipamento de ensaio e a peça
(acoplantes).
Referências
CALLISTER Jr, William. Ciência e Engenharia dos Materiais: Uma introdução. 5ª Ed.
Rio de Janeiro. LTC. 2005.
VAN VLACK, Laurence Hall. Princípios de Ciência dos Materiais. 4ª Ed. São Paulo.
Edgard Blücher. 2002.
PADILHA, Ângelo Fernando. Materiais
Propriedades. São Paulo. Hemus. 2007.
de
Engenharia:
Microestrutura
e
SHACKELFORD, J. F. Ciência dos Materiais. 6ª Ed. Pearson. 2008.
SENAI. Telecurso 2000 Profissionalizante. São Paulo.
PASCOALI, S. Apostila de Tecnologia dos Materiais I. CEFET – SC. Araranguá.
2008.
Kanieski, L. Ensaios de Materiais: Apostila. Colégio Evangélico de Panambi. 2005.
Centro Paula Souza. Ensaios Tecnológicos. São Paulo.