7/25/2019 Ensaio de Charpy

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Instituto Politcnico, Nova Friburgo

August 30th

- September 3rd

, 2004 Paper CRE04 MT06

Projeto e Construo de uma Mquina de Ensaio Charpy Instrumentadopara Ensaiar Corpos-de-Prova com Tenacidade de at 50J

Rus Camargo Tokimatsu1 e Marcos Hideo da Silva Mashiba2Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, FEIS, Universidade Estadual Paulista, UNESP

CP 31, 15385-000, Ilha Solteira, SP, Brazil1ruis@dem.feis.unesp.br, 2mashiba@dem.feis.unesp.br

Existem diversos tipos de ensaio de impacto, dentre eles o ensaio Charpy que se vale de ummartelo pendular para caracterizar mecanicamente os materiais. O ensaio Charpy empregado,sobretudo, para medir a energia requerida, denominada tenacidade, para fraturar um corpo-de-provade um determinado material, confeccionado nas medidas estabelecidas pela norma E23.

Figura 1 - Medidas padres do corpo-de-prova para Ensaios Charpy

Apesar da grande importncia do ensaio de impacto Charpy como indicador da resistnciaao entalhe na seleo de materiais, os resultados obtidos so de uso limitado. Todavia, ainstrumentao adequada da mquina Charpy torna o ensaio mais rico e os resultados mais

proveitosos. Comparando com o ensaio convencional, possvel acompanhar o processo de fraturados materiais ensaiados e obter informaes adicionais. A instrumentao da mquina de ensaioCharpy tem sido alvo h pelo menos 40 anos. Muitos pesquisadores de vrios centros de pesquisa

do mundo se empenharam, e ainda o fazem, para munir a mquina Charpy de sensores. Todavia,apenas no ano 2000 foi apresentada ao meio cientfico a primeira norma sobre o assunto. Tendo emvista a contemporaneidade da divulgao diante da comunidade cientfica interessada neste assunto,estima-se que poucos pesquisadores, especialmente no Brasil, tenham conhecimento destedocumento e tiveram a oportunidade de aplicar e avaliar os procedimentos indicados pela norma. Jexistem no mercado mquinas instrumentadas sendo comercializadas, sobretudo no exterior.Todavia, tais mquinas trazem consigo alguns inconvenientes, como possvel falta deespecificaes e diretrizes estabelecidas pela norma ISO 14.556 e dificuldade no acesso eentendimento detalhado do sistema de aquisio, que representa o cerne da instrumentao Charpy.Alis, foi exatamente este fato o principal fator motivador para o desenvolvimento de uma MquinaCharpy Instrumentada de 50J.

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A mquina foi adotada de uma instrumentao adicional que permite o monitoramento daresposta Fora x Tempo da deformao e fratura do corpo-de-prova Charpy-V. A vantagem dainstrumentao do ensaio Charpy baseia-se no aumento do nmero de informaes obtidas. A

instrumentao consistiu na aplicao de extensmetros eltricos no martelo pendular, o qualfunciona como elemento sensitivo do comportamento Fora x Tempo do corpo-de-prova ensaiado.A estrutura de sustentao constituda basicamente de chapas de ao soldadas e parafusadas, j o

pndulo constitudo de uma haste macia acoplada a uma massa (ao 1020), na qual est fixado omartelo pendular, confeccionado em ao 8640. Na construo da base de apoio do corpo-de-provatambm se utilizou ao 8640, j que esta uma rea que est sob a ao constante dos efeitoscausados pelo impacto do martelo com o corpo-de-prova.

Figura 2 - Fotografia da Base de Sustentao Figura 3 - Fotografia do Martelo Pendular

Acredita-se que o projeto e o desenvolvimento de uma Mquina de Ensaio CharpyInstrumentado , sem dvida, de enorme valia. O ensaio Charpy Instrumentado representa umaferramenta de grande potencial destinada caracterizao mecnica dos materiais por fornecer umagama de informaes adicionais quando comparado ao ensaio Charpy Convencional. Deste modo,

pode participar mais ativamente no desenvolvimento e qualificao de novos materiais lanadoscontinuamente no mercado.

REFERNCIAS

[1] Perosanz, F. J., Serrano, M., Martinez, C. et al. Clculo de la tenacidad defractura atravs de ensayos dinmicos. Revista Metalurgia Madrid, v.34, p.399-406, 1998.

[2] International Standard. Steel Charpy V-notch pendulum impact test instrumented test method. Geneva: ISO, 2000. 14p. (ISO 14556).[3] Manahan, M. P., Stonesifer, R. B., 2001, Studies toward optimum instrumented

striker designs, In: Charpy Centenary Conference 2001, France, v.1, p.151-162.