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Apresentação impacto tenacidade

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Faculdade de Tecnologia SENAI
“Nadir Dias de Figueiredo”
CURSO DE TECNOLOGIA EM
PROCESSOS METALÚRGICOS
2° SN 2019
Impacto – Tenacidade a fratura
Impacto – Tenacidade fratura
Vinicius da Silva Feitosa
Wallace Gabry Barbosa
Trabalho de Pesquisa apresentado à
Faculdade de Tecnologia SENAI “Nadir
Dias de Figueiredo” do curso Processos
Metalúrgicos, sob orientação técnica do
Professor RAFAEL
INTRODUÇÃO
Este trabalho tem a finalidade de explicar de forma resumida
o ensaio Impacto e Tenacidade a Fratura, Retrataremos
Fundamentos, características analisadas, execução do ensaio
, normas técnicas equipamentos e aplicação.
FUNDAMENTOS
O ensaio de impacto se caracteriza por submeter o corpo
ensaiado a uma força brusca e repentina, que deve rompê-lo.
Um dos ensaios que permitem estudar os efeitos das cargas
dinâmicas é o ensaio de impacto. Este ensaio é usado para
medir a tendência de um metal de se comportar de maneira
frágil.
O choque ou impacto representa um esforço de natureza
dinâmica, porque a carga é aplicada repentina e
bruscamente. Ensaios Mecânicos de Materiais No impacto,
não é só a força aplicada que conta. Outro fator é a
velocidade de aplicação da força.
FUNDAMENTOS
Força associada com velocidade
traduz-se em energia. 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.
Fig. 1 – Disponível
em:http://www.engbrasil.eng.br/pp/em/aula12.pdf / acesso
em:23/nov/2019.
MODELO DE CARPOS DE PROVA CHARPY
Os modelo de carpo de prova charpy, três subtipos
(A,B,C) de acordo com o entalhe.
Fig. 2 – Disponível em:http://www.engbrasil.eng.br/pp/em/aula12.pdf / acesso
em:23/nov/2019.
TESTE DE IMPACTO CHARPY
Fig.3 – Disponível em:http://www.engbrasil.eng.br/pp/em/aula12.pdf / acesso em:23/nov/2019.
MODELO DE CARPOS DE PROVA IZOD
O corpo de prova Izod tem a mesma forma de entalhe do
Charpy tipo A, localizada em posição diferente (não
centralizada).
Fig. 4 – Disponível em:http://www.engbrasil.eng.br/pp/em/aula12.pdf / acesso em:23/nov/2019.
TESTE DE IMPACTO IZOD
Fig. 6 - Disponível
em:http://www.engbrasil.eng.br/pp/em/aula12.pdf /
acesso em:23/nov/2019
Fig. 5 - Disponível em: http://portuguese.tester-machine.com/sale-8571406-digital-izodimpact-testing-machine-astm-d256-izod-impact-strength-test.html/ acesso
em:23/nov/2019
DIFERENÇAS ENTRE CHARPY E IZOD
•
O corpo de prova Charpy é apoiado na máquina e o Izod é engastado, o que
justifica seu maior comprimento. A única diferença entre o ensaio Charpy e o Izod
é que no Charpy o golpe é desferido na face oposta ao entalhe e no Izod é
desferido no mesmo lado do entalhe.
Fig. 7 - – Disponível em:http://www.engbrasil.eng.br/pp/em/aula12.pdf / acesso
em:23/nov/2019.
IMPACTO
As fraturas produzidas por impacto podem ser frágeis ou
dúcteis. As fraturas frágeis caracterizam-se pelo aspecto
cristalino e as fraturas dúcteis apresentam aparência fibrosa
NORMAS UTILIZADAS
•
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•
•
•
•
•
•
NBRNM 281-1 (11/2003)- Ensaio de impacto por pêndulo Charpy;
NBR NM281-2 (11/2003) - calibração de máquinas de ensaio de impacto por
pêndulo ;
NBR6157 (12/1988) - Materiais metálicos - Determinação da resistência ao
impacto em corpos-de-prova entalhados simplesmente apoiados.
DIN 50115 - Teste de impacto de barra entalhada de materiais metálicos usando
corpos de prova que não sejam ISO;
DIN 51222 - Ensaios Mecânicos de Materiais .
DIN EN 10045-1 - Teste de impacto Charpy em materiais metálicos; método de
teste.
DIN EN 10045-2 - Ensaio de impacto com barra entalhada em matéria metálica
verificação de máquinas de ensaio de impacto pendulo.
DIN EN ISO 14556 - Materiais metálicos - Teste de impacto do pêndulo Charpy
com entalhe em V - Método de teste instrumentado
ISO 5754:1978 - Materiais sinterizados de metal, excluindo metais duros - provete
de impacto não entalhado
TENACIDADE A FRATURA
- TENACIDADE é a medida de energia que o material absorve antes e
durante o processo de fratura, até o seu rompimento total, portanto tratase de um parâmetro importante para caracterização do material, pois está
associado diretamente ao fator de intensidade de tensão K.
Fig. 8 – Disponível em:http://www3.esab.com.br/literatura/apostilas/Apostila_Mecanica_da_Fratura_rev0.pdf/ acesso em:23/nov/2019.
TENACIDADE A FRATURA
A zona plástica diminui gradualmente o estado de tensão
plana da superfície até o estado de deformação plástica só
vai ocorrer quando o nível de tensões principais excederem
tensão de escoamento (MANDAI, 2010).
Fig. 9 -Disponível em:http://www3.esab.com.br/literatura/apostilas/Apostila_Mecanica_da_Fratura_rev0.pdf/ acesso em:23/nov/2019.
TENACIDADE A FRATURA
NORMAS
- ASTM E399 - Método de Teste Padrão para Resistência à Fratura
por Deformação Tensão Plano-Elásticos Linear K Ic de materiais
metálicos
- ASTM E1820 - Método de Teste Padrão para Medição da
Resistência à Fratura
- ASTM E1290 - Método de Teste Padrão para Medição de
Resistência à Fratura no Deslocamento de Abertura de Ponta
TENACIDADE A FRATURA
REQUISITOS DA NORMA ASTM E399-12E3
•
•
•
CORPO DE PROVA ENTALHADO
PRÉ TRINCADO POR FADIGA
CARREGADO NO MODO TRATIVO
•
•
A (entalhe + pré trinca) 0,45 e 0,55 de W
B deve ser a metade do valor de W (W/B=2)
Fig. 10 – Disponível
em:http://www3.esab.com.br/literatura/apostilas/Apostila_Mecani
ca_da_Fratura_rev0.pdf/ acesso em:23/nov/2019.
TENACIDADE A FRATURA
 Uma vez que esteja definido o valor de σc para materiais
frágeis como foi proposto por Griffith, de maneira análoga,
também existe um valor crítico de intensidade de tensão, Kc,
para o qual o material apresenta fratura frágil.
 F é uma relação de (a/W: a é trinca e W largura do corpo
de prova) e para dimensões finitas, existe uma expressão
para determiná-lo. Assim, por definição, a tenacidade à
fratura é uma propriedade que representa a medida da
resistência de uma material ã fratura frágil quando uma
trinca está presente.
Tenacidade a Fratura
Para amostras finas, KC varia com a variação da espessura.
No entanto se a amostra for espessa, Kc se torna
independente da espessura e para estas condições, uma
nova propriedade é utilizada, KIC. KIC é o fator de
intensidade de tensão crítico em deformação plana (corpos
espessos) no modo de carregamento I, e neste caso, é
independente da espessura do corpo de prova.
Para materiais frágeis, temos baixos valores de KIC enquanto
que para materiais ducteis, temos altos valores de KIC.
Tenacidade a Fratura
Dessa forma, para um projeto , deve-se levar em
consideração:
• A tenacidade à fratura Kc (se for em tensão plana) ou KIC
(se for em deformação plana);
• A tensão imposta ao material, σ
• O tamanho do defeito, a Podemos concluir que:
• se no projeto KIC e o tamanho do defeito a forem
especificados, então sabemos que a tensão crítica deve ser:
Tenacidade a Fratura
• porém, se o nível de tensão e a tenacidade à fratura em
deformação plana estiverem fixados, então o tamanho crítico
do defeito é:
Referencias
•livros-senai/ensaios-nao-destrutivos-e-mecanicos-livros-senai/210ensaio-mecanico-impacto
•edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/241323/mod_resource/content/2/
AULA%20DE%20FADIGA%20E%20FRATURA2
•Esab/ literatura/apostilas/Apostila_Mecanica_da_Fratura_rev0
•Disponivel em engbrasil.eng.br
•Fig. 1 – Disponível em:http://www.engbrasil.eng.br/pp/em/aula12.pdf /
acesso em:23/nov/2019.
•Fig. 2 – Disponível em:http://www.engbrasil.eng.br/pp/em/aula12.pdf /
acesso em:23/nov/2019.
•Fig. 3 – Disponível em:http://www.engbrasil.eng.br/pp/em/aula12.pdf /
acesso em:23/nov/2019.
•Fig. 4 – Disponível em:http://www.engbrasil.eng.br/pp/em/aula12.pdf /
acesso em:23/nov/2019.
Referencias
•Fig. 5 - Disponível em: http://portuguese.tester-machine.com/sale8571406-digital-izod-impact-testing-machine-astm-d256-izod-impactstrength-test.html/ acesso em:23/nov/2019
•Fig. 6 – Disponível em:http://www.engbrasil.eng.br/pp/em/aula12.pdf /
acesso em:23/nov/2019.
•Fig. 7 – Disponível em:http://www.engbrasil.eng.br/pp/em/aula12.pdf /
acesso em:23/nov/2019.
•Fig. 8 – Disponível
em:http://www3.esab.com.br/literatura/apostilas/Apostila_Mecanica_da_Fr
atura_rev0.pdf/ acesso em:23/nov/2019.
•Fig. 9 -Disponível
em:http://www3.esab.com.br/literatura/apostilas/Apostila_Mecanica_da_Fr
atura_rev0.pdf/ acesso em:23/nov/2019.
•Fig. 10 -Disponível
em:http://www3.esab.com.br/literatura/apostilas/Apostila_Mecanica_da_Fr
atura_rev0.pdf/ acesso em:23/nov/2019.
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