Durante a segunda guerra, verificou-se que navios apresentavam fraturas catastróficas, tanto em alto mar quanto no cais. E isto ocorria com maior

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2 Durante a segunda guerra, verificou-se que navios apresentavam fraturas catastróficas, tanto em alto mar quanto no cais. E isto ocorria com maior frequência no inverno.

3 As hipóteses levantadas na época eram que o aço doce mostrava-se frágil nestas condições. A possibilidade de falhas na solda foi indicada como possível causa também.

4 Assim foram desenvolvidos testes e métodos de manufatura mais adequados para estas condições de trabalho.

5 Com isto foi desenvolvido o teste de impacto, um dos mais antigos entre os ensaios.

6 Além do caso dos navios, falhas por fratura frágil podem também ocorrer em reservatórios pressurizados, pontes e dutos sujeitos a grandes variações de temperatura.

7 O teste de impacto é um método de avaliação da resistência e sensibilidade ao entalhe, nos materiais.

8 A energia absorvida no impacto é o parâmetro de avaliação da propriedade.

9 No ensaio de impacto um corpo de prova com entalhe é quebrado pelo impacto de um pêndulo ou martelo pesado, que cai de uma distância fixa (energia potencial constante) numa velocidade pré-determinada (energia cinética constante).

10 O teste mede a energia absorvida pelo corpo de prova fraturado.

11 Os dados levantados nos testes são interpolados num gráfico variação da energia x variação da temperatura

12 Neste gráfico se observa a temperatura de transição do material de dúctil a frágil.

13 O parâmetro para se determinar os patamares do gráfico é a seção da fratura, que deve iniciar dúctil à frágil.

14 Observações sobre a transição Dúctil-Frágil Apresentam temperatura de transição bem definida: Aços ferríticos usados em aplicações estruturais como Navios, Vasos de pressão e Tubulações, Pontes. Além de outros metais CCC, como os metais refratários (Nb, Ta, Mo, W).

15 Observações sobre a transição Dúctil-Frágil Metais CFC são menos influenciados pela temperatura que os metais CCC. Com a queda da temperatura, a tensão de escoamento tende para a tensão coesiva e o material se romperá sem deformação plástica. Nos Metais CCC a velocidade de aplicação dos esforços também é crítica.

16 Observações sobre a transição Dúctil-Frágil Transição no modo de Fratura:

17 Observações sobre a transição Dúctil-Frágil Transição no modo de Fratura:

18 Observações sobre a transição Dúctil-Frágil Transição no modo de Fratura:

19 Observações sobre a transição Dúctil-Frágil Transição no modo de Fratura:

20 Observações sobre a transição Dúctil-Frágil Transição no modo de Fratura:

21 Aplicações e Limitações do Ensaio Convencional: Aparência da Fratura: critério subjetivo e portanto não recomendável para especificações O ensaio é muito usado por seu baixo custo, rapidez de realização e por empregar amostras pequenas.

22 Resultado do ensaio É empregado para avaliar a fragilização por tratamentos térmicos (fragilidade ao revenido), ou fragilização por hidrogênio (devido a processos de solda, galvanoplastia, decapagem, tratamentos térmicos, e outras situações em que o hidrogênio esteja presente).

23 Existem estudos no Japão, utilizando o ensaio de impacto, em amostras recolhidas do material de pontes que estão trincando.

24 Com o objetivo de investigar os melhores métodos para reconstruir pontes danificadas pela propagação de trincas, devidos as oscilações de temperatura e cargas agindo sobre elas.

25 As amostras foram preparadas a partir do material gerado pelos stop-hole, e combinados com uma operação de solda.

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33 Os dois principais métodos de ensaio de Impacto são: Charpy e Izod. Ambos usam o mesmo aparato de impacto, isto é, o pêndulo.

34 Já existe testes de impacto utilizando torres de queda, capazes de produzir maiores velodicades, adequando o teste a novos materiais.

35 O ensaio é realizado com pêndulo de impacto. O corpo de prova é fixado num suporte, na base da máquina. O martelo do pêndulo - com uma borda de aço temperado de raio específico - é liberado de uma altura pré-definida, causando a ruptura do corpo de prova pelo efeito da carga instantânea.

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37 A altura de elevação do martelo após o impacto, dá a medida da energia absorvida pelo corpo de prova..

38 O teste pode ser conduzido em temperatura ambiente ou em temperaturas mais baixas para testar a fragilização do material por efeito de baixa temperatura.

39 O posicionamento do entalhe é tal que o impacto ocorre na região de maior tensão - a seção transversal média do corpo de prova.

40 Os corpos de prova podem ser de diferentes tipos e de diferentes entalhes.

41 A norma americana ASTM E23 especifica que os tipos são divididos em três grupos,a saber: A, B e C.Todos possuem as mesmas dimensões. A seção transversal é quadrada com 10 mm de lado e o comprimento é de 55 mm.

42 O entalhe é executado no ponto médio do comprimento e pode ter 3 diferentes formas, em V em forma de fechadura e em U invertido, que correspondem aos grupos A, B e C respectivamente.

43 Recomendações a respeito dos entalhes Entalhes mais profundos ou agudos, Charpy A, são indicados para teste de materiais mais dúcteis ou quando se usam menores velocidades no teste. As duas condições favorecem a ruptura frágil.

44 Recomendações a respeito dos entalhes Para ferros fundidos e metais fundidos sob pressão o corpo de prova não necessita de entalhe.

45 O teste pode ser executado em diversas faixas de temperaturas, incluindo temperaturas abaixo da ambiente.

46 Além disto o corpo de prova é adequado para medir as diferenças de comportamento para materiais de baixa resistência ao impacto como os aços estruturais.

47 O teste é usado para comparar a influência de elementos de liga e tratamentos térmicos no comportamento do material.

48 Frequentemente é usado para fins de controle de qualidade e de aprovação de materiais.

49 A diferença básica entre o ensaio de impacto Charpy e o ensaio de impacto Izod, é o corpo de prova e sua posição durante o ensaio.

50 Mais uma diferença é que o golpe do pêndulo é desferido no mesmo lado do entalhe.

51 Enquanto que no ensaio Charpy o impacto do martelo e do lado oposto ao entalhe.

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53 No caso de materiais cujas dimensões não permitem a confecção de corpos de prova normais, é possível retirar os corpos de prova reduzidos que constam do método E 23 da ASTM.

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55 Os resultados desse ensaio não têm aplicação nos cálculos de projetos de engenharia. Para chegar a conclusões confiáveis a respeito do material ensaiado, é recomendável fazer o ensaio em pelo menos três corpos de prova.

56 Outro exemplo de utilização deste teste, está num trabalho de iniciação científica, onde o autor utilizou este ensaio para analisar as variações nas zonas de um corpos de inox duplex soldado.

57 Outro exemplo de utilização deste teste, está num trabalho de iniciação científica, onde o autor utilizou este ensaio para analisar as variações nas zonas de um corpos de inox duplex soldado.

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