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Relatório Aula Ensaio Charpy e Rockfeller Aço

Por:   •  19/10/2018  •  Trabalho acadêmico  •  1.316 Palavras (6 Páginas)  •  83 Visualizações

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INTRODUÇÃO

Esse relatório tem por objetivo apresentar os três ensaios mecânicos feitos no Laboratório de Aulas Práticas e Metalografia - na aula prática da matéria Princípio da Ciências dos Materiais (PCM) -, comparando seus resultados e suas conclusões. Ao longo de uma hora, percorremos os diferentes ensaios auxiliados pela professora, Rafaella, o técnico do laboratório, Marcos, e a monitora Ana Carolina. Os ensaios buscam medir e interpretar os comportamentos dos materiais quando submetidos a uma carga ou força aplicada, em especial aqueles associados à deformação.

O ENSAIO DE CHARPY, OU DE IMPACTO, EM DOIS TEMPOS

A ductilidade se define como uma medida do grau de deformação plástica suportado até a fratura e permite considerar um material frágil (com deformação plástica muito pequena ou inexistente) ou dúctil. Por outro lado, a resistência remete à carga ou força máxima suportada até a ruptura. A tenacidade é, por sua vez, a capacidade de absorção de energia de cada material até a sua fratura. Um material tenaz é, ao mesmo tempo, resistente e dúctil.

O ensaio de Charpy, destrutivo, mede a tenacidade de um entalhe localizado em um corpo de prova, paralelepípedo maciço com especificações reguladas por normas técnicas. A máquina do ensaio consiste em uma base fixa, um mostrador com um ponteiro, um suporte de encaixe do corpo de prova, e um martelo fixado em uma posição inicial, que, quando solto, oscila de forma pendular. Uma vez liberado, o martelo impacta o corpo de prova, e atinge uma posição final. O corpo de prova deve ser colocado com o entalhe direcionado para o lado oposto àquele em que o martelo bate. A energia absorvida é medida de maneira direta e pode ser lida no mostrador. Existe uma perda de energia própria ao “processo”, ou seja, ao movimento do martelo, inclusa no resultado final. Realiza-se uma medição prévia, e o valor obtido é subtraído das medições com corpo de prova. Aqui, tal energia era de 0,2 kgf.m. Testou-se dois corpos de prova de aço 1045, sob temperaturas diferentes. Por isso, o ensaio é caracterizado como de “dois tempos”.

Temperatura (ºC)

Energia absorvida incluindo a perda no processo (kgf.m)

Energia absorvida excluindo a perda no processo (kgf.m)

Corpo 01

Ambiente

0,8

0,6

Corpo 02

300

2,2

2,0

TABELA 01 - Resultados do ensaio de Charpy para 02 corpos de prova de mesma constituição, em temperaturas diferentes

Após a fratura, o corpo de prova se rompe em dois pedaços, recolhidos pelo técnico. O corpo submetido à temperatura de 300 graus é, então, submetido a um resfriamento em um balde de água. O corpo de prova 02 apresentava superfície rugosa e opaca, típica de fratura dúctil.

GRÁFICO 01 - Influência da temperatura na energia absorvida pelo corpo de prova no ensaio de Charpy

Os resultados do ensaio de Charpy devem ser compreendidos de maneira relativa, comparando duas situações. Observa-se que a fragilidade ou ductilidade do material depende da temperatura à qual está submetido, o que é coerente com o comportamento atômico da matéria. Podemos inferir que o aço 1045 apresenta um comportamento mais dúctil com o aumento da temperatura, e que sua tenacidade aumenta em relação àquela observada em temperatura ambiente. Como a variação de energia é positiva, o aço parece apresentar uma transição dúctil/frágil. No entanto, não é possível, apenas com esses pontos, identificar as faixas de temperatura de tal região.

TESTE DE DUREZA ROCKWELL

A dureza é uma propriedade mecânica de enorme importância, pois através dela conseguimos calcular a resistência de um material a uma deformação plástica. Os Ensaios de Rockwell constituem o método mais utilizado para medi-la, uma vez que são procedimentos simples e rápidos de serem executados.

Os Ensaios de Rockwell utilizam várias escalas diferentes, variando o penetrador e níveis de carga aplicados sob o corpo de prova. Dessa forma, uma grande gama de materiais consegue ser submetida a esse teste. Os penetradores, também conhecidos como “dentes”, podem ser constituídos de esferas de aço endurecidas de diâmetros que vão de 116 a 12 polegada. Já para materiais mais duros, é utilizado um cone de diamante de conicidade de 120⁰. Neste tipo de

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