ENGENHARIA MECÂNICA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS

  • ENSAIOS MECÂNICOS

  • Prof. Antonio Fernando Godoy

ENSAIOS MECÂNICOS

  • São fundamentais para se conhecer ou determinar as propriedades mecânicas dos materiais (metais, compósitos, polímeros, entre outros.)

  • São ferramentas muito importante de auxílio aos engenheiros, projetistas, indústrias e usuários de forma geral.

ENSAIOS MECÂNICOS

  • Podem ser divididos em ensaios destrutivos e não destrutivos

    • Ensaios destrutivos: promovem a “ruptura ou inutilização” do material, realizados principalmente em corpos de prova.
    • Ensaios não destrutivos: utilizados principalmente na detecção de falhas internas de peças.

ENSAIOS MECÂNICOS

  • Ensaios destrutivos:

    • Tração
    • Dureza
    • Impacto
    • Dobramento (Flexão)
    • Torção
    • Compressão
    • Fadiga

ENSAIOS MECÂNICOS

  • Ensaios não destrutivos:

    • Ultra-som
    • Raio X
    • Partícula Magnética
    • Líquido Penetrante

ENSAIOS MECÂNICOS

  • A escolha do ensaio mecânico depende da finalidade do material, dos tipos de esforços que esse material vai sofrer e das propriedades mecânicas que se deseja determinar.

  • Normalmente, todo produto fabricado segue alguma especificação, onde já vem definido os tipos de ensaios a serem realizados.

ENSAIOS MECÂNICOS

  • Nesta especificação deve constar também como deve ser retirada as amostras para os ensaios, de tal maneira, que o seu resultado seja representativo.

  • Para isso, toma-se como referência algumas normas técnicas, como ASTM (American Society for Testing and Materials), ASME (American Society of Mechanical Engineers), DIN (Deutsches Institut für Normung), JIS (Japanese Industrial Standards), ABNT, entre outras.

ENSAIOS MECÂNICOS

  • Ensaio de Tração: o corpo de prova pode ser retangular ou circular, dependendo da forma e tamanho do produto.

    • Corpo de prova retangular: placas, chapas ou lâminas, com espessura iguais;
    • Corpo de prova circular: produto acabado for circular ou irregular, produzido por fundição, ou ainda, quando tenha espessura grande.

ENSAIOS MECÂNICOS

ENSAIOS MECÂNICOS

ENSAIOS MECÂNICOS

  • PROPRIEDADES MECÂNICAS OBTIDAS

  • Ensaio de Tração

      • Limite de Escoamento
      • Limite de Resistência
      • Limite de Ruptura
      • Alongamento
      • Estricção

ENSAIOS MECÂNICOS

ENSAIOS MECÂNICOS

ENSAIOS MECÂNICOS

  • Ensaio de Dureza

      • Dureza: resistência a penetração, muito utilizada na especificação de material, que entre outros, avalia também a resistência ao desgaste.
        • Muito utilizada para peças que passam por tratamento térmico (têmpera)
        • Ensaio de Temperabilidade (Jominy)
      • Tipos de Ensaio de Dureza
        • Brinell, Rocwell, Vickers, Knoop, e Shore

ENSAIOS MECÂNICOS

ENSAIOS MECÂNICOS

ENSAIOS MECÂNICOS

  • Ensaio de Impacto

      • Utilizado para avaliar a tenacidade do metal, ou seja, a sua capacidade de absorver energia produzida principalmente por impacto (choque).
      • É o principal ensaio para o estudo da fratura frágil nos metais.
      • Realizado somente em corpos de prova padronizados, e em condições críticas de temperatura.

ENSAIOS MECÂNICOS

ENSAIOS MECÂNICOS

  • Ensaio de Dobramento (Flexão)

      • Fornece indicação qualitativa da ductilidade do material, muito utilizado pelas indústrias.
      • Também é muito empregado na determinação de procedimentos de soldagem, onde se avalia o comportamento do cordão de solda.

ENSAIOS MECÂNICOS

ENSAIOS MECÂNICOS

ENSAIOS MECÂNICOS

  • Ensaio de Torção

      • Avalia-se a deformação para peças que vão sofrer esforços de torção, como molas em espiral, barras, eixos, hastes, brocas entre outras.
      • Pode ser determinada as mesmas propriedades obtidas pelo Ensaio de Tração, pois utiliza-se de gráfico (Tensão x Deformação)

ENSAIOS MECÂNICOS

ENSAIOS MECÂNICOS

ENSAIOS MECÂNICOS

  • Ensaio de Compressão

      • Muito pouco empregado para os metais, devido a existência de atrito entre o corpo de prova e as placas da máquina.
      • Em metal dúctil, só se pode determinar com precisão, as propriedades referentes à zona elástica, sendo impossível medir a carga máxima atingida ou de ruptura.
      • Em materiais frágeis, pode-se determinar algumas propriedades somente da zona plástica, como limite de resistência e ruptura.

ENSAIOS MECÂNICOS

ENSAIOS MECÂNICOS

ENSAIOS MECÂNICOS

  • Ensaio de Fadiga

      • A aplicação de esforços dinâmicos, repetidos ou flutuantes, pode levar um metal a romper-se com uma carga bem inferior à carga máxima atingida pelo Ensaio de Tração ou de Compressão.
      • O estudo da fadiga é essencial para projetos sujeitos a tensões cíclicas.
      • Pode ser realizado na própria peça ou em corpos de prova.

ENSAIOS MECÂNICOS

ENSAIOS MECÂNICOS

Comentários