MINISTRIO DA EDUCAO

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAO, CINCIA E TECNOLOGIA MINAS GERAIS

IFMG CAMPUS CONGONHAS

Ensaios Mecnicos

Aula 2: Importncia, normas

Rodrigo Rangel Porcaro Mestrando em Engenharia de Materiais (REDEMAT) Engenheiro Metalurgista (UFOP)

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fcil perceber a importncia dos ensaios de materiais: por meio deles que se verifica se os materiais apresentam as propriedades que os tornaro adequados ao seu uso.

Importncia dos ensaios mecnicos

Seleo de materiais; Controle de qualidade; Manuteno; Pesquisa e desenvolvimento...

Objetivos dos ensaios mecnicos

Esforos em materiais...

Objetivos dos ensaios mecnicos

Esforos em materiais...

Onde so feitos os ensaios

Os ensaios podem ser realizados na prpria oficina ou em

ambientes especialmente equipados para essa finalidade: os

laboratrios de ensaios

Os ensaios fornecem

resultados gerais, que

so aplicados a diversos

casos, e devem poder

ser repetidos em

qualquer local que

apresente as

condies

adequadas.

Onde so feitos os ensaios

Obter informaes rotineiras (ensaios para controle de produo e do produto):

Recebimento de materiais;

Controle de produtos acabados.

Obter novas informaes sobre os materiais - Estudo / Pesquisa para Desenvolver:

Novos materiais;

Novos processos de fabricao;

Novos tratamentos.

Onde so feitos os ensaios

Quando os ensaios visam controlas a produo de determinada indstria, eles so chamados de ensaio de rotina. Esses ensaios podem ser efetuados em mquinas industriais, em laboratrios de anlise ou indstria, e no necessitam de preciso muito grande, em geral, admite-se erro da mquina de at 1%. Quando se pretende determinar propriedades mecnicas com finalidades de estudo ou pesquisa de materiais, devem-se utilizar mquinas mais precisas e com controle mais rigoroso de calibrao.

So exemplos de ensaios que podem ser realizados na oficina:

Ensaio por lima - utilizado para verificar a dureza por meio do

corte do cavaco. Quanto mais fcil retirar o cavaco, mais macio o

material. Se a ferramenta desliza e no corta, podemos dizer que o

material duro.

Ensaio pela anlise da centelha - utilizado para fazer a classificao

do teor de carbono de um ao, em funo da forma das centelhas que o

material emite ao ser atritado num esmeril.

Por meio desses tipos de ensaios (lima e centelhamento) no se obtm valores precisos, apenas conhecimentos de caractersticas especficas dos materiais, alm de depender muito da experincia.

Aspecto da centelha produzida por aos com diferentes teores de carbono.

Conceitos fundamentais

Os ensaios podem ser realizados em prottipos, no prprio produto final ou em corpos de prova e, para serem confiveis, devem seguir as normas tcnicas estabelecidas.

Na grande maioria dos casos, os ensaios mecnicos so aplicados em corpos de prova, pois so destrutivos. H tambm ensaios no destrutivos.

Prottipo a verso preliminar de um produto, produzida em pequena quantidade, e utilizada durante a fase de testes. Corpo de prova uma amostra do material que se deseja testar, com dimenses e forma especificadas em normas tcnicas.

Conceitos fundamentais

Prottipos

Conceitos fundamentais Corpos de prova

Os corpos de prova devem representar bem o material, a amostragem deve ser bem feita!

Conceitos fundamentais

Os ensaios de prottipos so muito importantes, pois permitem avaliar se o produto testado apresenta caractersticas adequadas sua funo. Os resultados obtidos nesses testes no podem ser generalizados, mas podem servir de base para outros objetos que sejam semelhantes ou diferentes.

J os ensaios em corpos de provas, realizados de acordo com as normas tcnicas estabelecidas, em condies padronizadas, permitem obter resultados de aplicao mais geral, que podem ser utilizados e reproduzidos em qualquer lugar.

Conceitos fundamentais Os ensaios mecnicos so realizados pela aplicao, em um determinado material, de um dos tipos de esforos possveis: trao, compresso, flexo, toro, cisalhamento, impacto, presso interna. Considera-se ainda a aplicao de esforos repetitivos (fadiga) e esforos conjugados com alta temperatura (fluncia).

Resposta do material Propriedades mecnicas

Conceitos fundamentais

A escolha do ensaio mecnico mais interessante ou mais adequado para cada produto metlico depende da finalidade do material, dos tipos de esforos que esse material vai sofrer e das propriedades mecnicas que se deseja medir. Em geral, existem especificaes para todo tipo de produto metlico fabricado e nestas condies constam os ensaios mecnicos que devem ser realizados para saber se tal produto est em conformidade com a finalidade proposta.

Ensaios mecnicos

Trao Toro

Impacto

Dureza

Dobramento Flexo

Fadiga

Fluncia

Normas tcnicas

Mtodos de ensaio e de anlise, normas de clculo e de segurana, terminologia tcnica de materiais, de componentes, de processos de fabricao, simbologias para representao em frmulas e desenhos, padronizao dimensional, etc. Quando se trata da realizao de ensaios mecnicos, as normas mais utilizadas so referentes s especificaes de materiais e ao mtodo de ensaio. Mtodo de ensaio: descreve o procedimento correto e padronizado para se efetuar um ensaio mecnico. Deste modo, seguindo-se sempre o mesmo mtodo, os resultados para um mesmo material so semelhantes reprodutveis onde quer que o ensaio seja executado. - Requisitos equipamentos, - Tamanho e forma dos corpos de prova, - Apresentao dos resultados (relatrio final)

Normas tcnicas

Especificaes de material: -Valores mnimos ou intervalos de valores de propriedades mecnicas, - Tratamentos trmicos para atingir propriedades, - Acabamento superficial, etc.

importante ressaltar que a escolha de um ensaio mecnico no aleatria. Sempre que possvel, deve-se procurar saber qual a especificao do material que se vai usar ou comprar, a fim de realizar somente os ensaios e as anlises necessrios.

Normas tcnicas

ASME Caldeiras e vasos de presso API Petrleo, gs e energia Petrobras

Sistema de unidades De acordo com o decreto n. 81.621, de 03 de maio de 1978, ficou estabelecido o uso, em todo o territrio brasileiro, do Sistema Internacional de Unidades, que compreende as unidades bsicas: Metro (m), quilograma (kg), segundo (s), ampre (A), Kelvin (K), mol (mol) e radiano (rd).

Alm dessas, emprega-se tambm a unidade de presso em bar (bar), apesar de fora do SI, muito cmoda. A unidade quilograma-fora (kgf) tambm muito empregada em escalas de mquinas de ensaio.

Sistema de unidades

1 Pa = 1 N/m2

Orientao dos corpos de prova

Orientao dos corpos de prova

Orientao dos corpos de prova

Orientao dos corpos de prova

Orientao dos corpos de prova

Orientao dos corpos de prova

Corpos de prova para ensaio longitudinal

Direo de laminao

Orientao dos corpos de prova

Direo de laminao