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1 Para ter acesso a esse material acesse : http://professores.chapeco.ifsc.edu.br/keli Aula 06.1 - Ensaio de Materiais

2 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, a própria fluência do material; Material a Ensaiar: ligas metálicas; Observação: estes ensaios são realizados em corpos de prova.

3 ENSAIO DE FLUÊNCIA Vídeo - Telecurso 2000 Ensaios de Materiais 14 Ensaio de fluencia 4:30 à 6:18

4 Você sabe o que é fadiga? Fazer a experiência do clipe. ENSAIO DE FADIGA

5 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.

6 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

7 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.

8 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.

9 Vídeo: Telecurso 2000 Ensaios de Materiais 15 Ensaio de fadiga 5:50 à 7:33

10 ENSAIO DE IMPACTO

11 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.

12 Vídeo: Telecurso 2000 Ensaios de Materiais 16 Ensaio de impacto 6:10 à 6:56

13 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;

14 Preparação da superfície 1ª Corte: feito com serra ou com cortador de disco abrasivo adequado;

15 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.

16 Preparação da superfície 3ª Lixamento: inicia-se com lixa, em direção normal aos riscos já existentes; passa- se 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.

17 Preparação da superfície 4ª Polimento: realizado com alumina ou pasta de diamante. 5ª Ataque: com reagente específico de acordo com o material

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19 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;

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21 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: trincas, descontinuidades e defeitos aparentes; Material a Ensaiar: todos os tipos de materiais; Observação: este ensaio é realizado em peças e produtos acabados.

22 ENSAIO VISUAL Alguns Cuidados: Limpeza da superfície; Acabamento da superfície; Nível de iluminação do local; Seu posicionamento em relação ao ensaio. Descontinuidade: Produto pode ser utilizado. Defeito: Produto não pode ser utilizado.

23 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.

24 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

25 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.

26 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.

27 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

28 ENSAIO COM PARTÍCULAS MAGNÉTICAS

29 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.

30 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.

31 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).

32 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 de Engenharia: Microestrutura e Propriedades. São Paulo. Hemus. 2007. 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.