1- Qual o objetivo deste tipo de ensaio?

A presente aula teve como objetivo determinar a medida de resistência,

impactos e deformação de dois corpos de prova de diferente composição,

medindo a taxa de destruição e o quanto esses materiais foram resistentes até

a sua ruptura ou deformação, esses testes foram realizados através do ensaio

de charpy e também com a utilização do durômetro.

O comportamento do material (frágil ou dúctil) é medido pelo ensaio de

impacto. Os corpos de prova utilizados são padronizados e submetidos a uma

flexão por impacto produzida por um martelo pendular. A energia que o corpo

de prova absorve é medida pela diferença entre a altura atingida pelo martelo

antes e após o impacto, multiplicada pelo peso do martelo, sendo em geral lida

na própria máquina, através de um ponteiro que corre em uma escala

graduada já convertida em unidade de energia, quanto menor a energia

absorvida, mais frágil será o material à aquela solicitação mecânica.

No ensaio tipo charpy, os corpos de prova são bi-apoiados nos suportes

localizados na base da máquina e são dispostos de modo que o entalhe fique

na face oposta aquela que receberá o impacto do martelo pendular. Esse corpo

de prova apresenta um chanfro, com um ângulo de 45º e profundidade de

aproximadamente 2mm. A máquina utilizada para este tipo de ensaio está

esquematizada na imagem abaixo, juntamente com a representação do corpo

de prova:

Já na utilização do aparelho chamado durômetro, que foi desenvolvido

em 1920, pelo fabricante de instrumentos Albert F. Shore, e é amplamente

utilizado na medição da dureza de polímeros, elastômeros e borrachas. Esse

aparelho é uma evolução do antigo escleroscópio, no qual o princípio de

medição de queda de peso foi substituído por um sistema de medição por

mola.O método consiste em medir a profundidade da impressão deixada no

material com a aplicação da carga e é dependente de outros fatores além da

dureza, como das propriedades visco elásticas e da duração do ensaio.Com

ele, é possível realizar ensaios com diversos tipos de materiais, graças às

diversas escalas de medição do aparelho. Segue abaixo a imagem ilustrada do

aparelho durômetro utilizado no laboratório da URI e um exemplo de como

seria o ensaio:

2- Determine a energia absorvida no corpo de prova do aço 1020 a temperatura ambiente?

O aço 1020 é mais dúctil que o 1045, ou seja, ele não se rompe com tanta facilidade na temperatura ambiente.

3- Determine a energia absorvida no corpo de prova do aço 1045 a temperatura ambiente?

Eρ= M*G*HOnde:

H= a+825a= sen(Θ)*825M= Massa

G= Gravidade(9.8)

Eρ= (9.25)*(9.8)*((sen(40)*825)+ 825)Eρ= (9.25)*(9.8)*((530.30)+825)Eρ= (9.25)*(9.8)*(1355.30)Eρ= 122857.9249

4 - Determine a energia absorvida no corpo de prova do aço 1020 a temperatura de -195°C?

Eρ= M*G*HOnde:

H= a+825a= sen(Θ)*825M= Massa

G= Gravidade(9.8)Eρ= (9.25)*(9.8)*((sen(60)*825)+ 825)

Eρ= (9.25)*(9.8)*((714.47)+825)

Eρ= (9.25)*(9.8)*(1539.47)

Eρ= 139553.0424

Conforme as figuras comente o tipo de fratura apresentada no CP do aço 1020 a temperatura ambiente e a -195°C ?

- Na temperatura ambiente o acço 1020 absorveu toda a energia e não fraturou, pois o material ele é mais dúctil em temperaturas mais altas

- Quando ele foi refrigerado a -195 ºC ele fraturou, pois ele fica mais resistente à tração e menos resistente a pancadas

4- Conforme a figura comente o tipo de fratura apresentada no CP do aço 1045?

Ele formou diversos vulcões em uma parte da fratura, em outra fraturou de forma lisa, isso que dizer que a fase em que formou os vulcões esse aço é mais dúctil.

5- Fale sobre a condição dúctil-frágil dos materiais metálicos?

Materiais dúcteis e materiais frágeis, especificamente metais, comportam-se diferentemente no ensaio de compressão. Enquanto os metais frágeis rompem praticamente sem fase elástica, os metais dúcteis sofrem grande deformação na fase plástica, às vezes sem atingir a ruptura. Abaixo se descreve o comportamento de cada tipo de metal.

A ductilidade ou ductibilidade é a propriedade física dos materiais de suportar a deformação plástica, sob a ação de cargas, sem se romper ou fraturar. Ela é caracterizada pelo fluxo do material sob ação de uma tensão cisalhante.

Um material dúctil é aquele que se deforma sob tensão cisalhante. Ouro, cobre e alumínio são metais muito dúcteis. O oposto de dúctil é frágil, quando o material se rompe sem sofrer grande deformação.