PROGRAMA INTERUNIDADES EM CIÊNCIAS & ENGENHARIA DE MATERIAIS USP-SÃO CARLOS TÉCNICAS EXPERIMENTAIS EM MATERIAIS I SMM 5707

Transcrição

1 PROGRAMA INTERUNIDADES EM CIÊNCIAS & ENGENHARIA DE MATERIAIS USP-SÃO CARLOS TÉCNICAS EXPERIMENTAIS EM MATERIAIS I SMM 5707 TRAÇÃO, DUREZA E IMPACTO DOS METAIS 1

2 ENSAIO DE TRAÇÃO MONOTÔNICA QUASE-ESTÁTICA UNIAXIAL SISTEMAS DE ENSAIO (MECÂNICO x SERVO-HIDRÁULICO) 2

3 CORPOS DE PROVA: SEÇÃO CIRCULAR X RETANGULAR) 3

4 EXTENSOMETRIA AXIAL OU LONGITUDINAL 4

5 Escoamento Elasticidade Encruamento Proporcionalidade Carga Máxima Empesçocamento Fratura Final Responda quem determina quem: (a) Carga máxima define empescoçamento? ou (b) Empescoçamento define carga máxima? ESTÁGIOS DE DEFORMAÇÃO LONGITUDINAL E TRASNVERSAL DO CORPO DE PROVA CARREGADO EM TRAÇÃO AXIAL 5

6 (a) DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE ESCOAMENTO OFF-SET (DEFORMAÇÃO PLÁSTICA) DE 0,2% PARA ESCOAMENTO NÃO- NÍTIDO - (b) LIMITES INFERIOR E SUPERIOR DE ESCOAMENTO NÍTIDO EM AÇO BAIXO CARBONO 6

7 EMPESCOÇAMENTO DE CARGA MÁXIMA ÍNDICES DE DUCTILIDADE - TENACIDADE 7

8 EQUIVALÊNCIA TEMPERATURA E TAXA DE CARREGAMENTO 8

9 ASPECTOS MACROFRATOGRAFICOS DA FRATURA DOS MATERIAIS METÁLICOS SOB TRAÇÃO FRATURA EM AÇO-DOCE (BAIXO CARBONO: < 0,1% EM MASSA) (a) FRATURA DÚCTIL; (b) FRATURA FRÁGIL 9

10 ENSAIO DE DUREZA COMPARAÇÃO ENTRE AS DIVERSAS ESCALAS DE DUREZA 10

11 PRINCIPAIS MÉTODOS DE MEDIDA DE DUREZA DOS MATERIAIS 11

12 DUREZA BRINELL A DUREZA DO MATERIAL É MENSURADA OU ESTIMADA COM BASE NO TAMANHO DA IMPRESSÃO (d) DEIXADA PELA ESFERA COM DIÂMETRO D, QUANDO PRESSIONADA POR CERTO PERÍODO DE TEMPO CONTRA A SUPERFÍCIE DA PEÇA POR UMA CARGA 12 Q

13 RELAÇÕES ENTRE DUREZA E LIMITE DE RESISTÊNCIA À TRAÇÃO PARA TRÊS DIFERENTES CLASSES DE MATERIAIS METÁLICOS 13

14 LIMITAÇÕES DO ENSAIO BRINNEL: - RECUPERAÇÃO ELÁSTICA DA SUPERFÍCIE - IMPRESSÃO DISTORCIDA (DEF. PLÁSTICA) - DEFORMAÇÃO DA ESFERA - TAMANHO DA IMPRESSÃO - TRATAMENTOS SUPERFICIAIS - PLANICIDADE DA SUPERFÍCIE PRINCIPAL VANTAGEM: - ROBUSTEZ DO EQUIPAMENTO (USO EM AMBIENTES HOSTIS OU AGRESSIVOS) 14

15 DUREZA VICKERS A DUREZA DO MATERIAL É MENSURADA OU ESTIMADA COM BASE NO TAMANHO DA IMPRESSAO (L) DEIXADA PELA PIRÂMIDE DE BASE QUADRADA, QUANDO PRESSIONADA POR CERTO PERÍODO DE TEMPO CONTRA A SUPERFICIE DA PEÇA POR UMA CARGA Q 15

16 ANOMALIAS DA IMPRESSÃO VICKERS SOBRE A SUPERFÍCIE DOS MATERIAIS: (a) IMPRESSÃO PERFEITA; (b) AFUNDAMENTO POR EXCESSIVA ELASTICIDADE (RECUPERAÇÃO); (c) ADERÊNCIA POR EXCESSIVA PLASTICIDADE 16

17 VANTAGENS DO ENSAIO VICKERS: - ESCALA ÚNICA E CONTÍNUA DE DUREZA - IMPRESSÕES PEQUENAS - PRECISÃO DA MEDIDA - DEFORMAÇÃO NULA DO PENETRADOR - APLICAÇÃO EM TODA A GAMA DE MATERIAIS - QUALQUER ESPESSURA DA PEÇA PRINCIPAL DESVANTAGEM: - ACABAMENTO SUPERFICIAL DA AMOSTRA 17

18 DUREZA ROCKWELL TIPOS DE PENETRADORES (a) MÁQUINA AUTOMÁTICA DE DUREZA ROCKWELL; (b) ETAPAS DE MEDIÇÃO 18

19 A DUREZA DO MATERIAL É MENSURADA PELO GRAU DE DESLOCAMENTO DO PENETRADOR ENTRE OS ESTÁGIOS DE PRÉ-CARREGAMENTO E DE APLICAÇÃO DA CARGA FINAL, OU SEJA, BASICAMENTE PELA PROFUNDIDADE DA CALOTA GERADA 19

20 PRINCIPAIS VANTAGENS DO ENSAIO ROCKWELL: - INDEPENDÊNCIA DA PERÍCIA DO OPERADOR - POSSIBILIDADE (SIMPLICIDADE) DE AUTOMATIZAÇÃO 20

21 ENSAIOS DE IMPACTO PRINCÍPIOS BÁSICOS E CORPOS DE PROVA DE ENSAIOS DE IMPACTO CHARPY E IZOD 21

22 Transição frágil-dúctil Ensaio de tração, mesmo em cdps entalhados, não revela transição (somente sob cargas de impacto) Aços inóx austeníticos Aços ferríticos Ligas de alumínio EFEITO DA TEMPERATURA NA CAPACIDADE DE ABSORÇÃO DE ENERGIA DE UM CORPO DE PROVA ENTALHADO 22

23 TRANSIÇÃO FRÁGIL-DÚCTIL DE AÇOS FERRÍTICOS COMO FUNÇÃO DO TEOR DE CARBONO (EXPANSÃO E ASPECTO FRATURA) 23

24 SUPERFÍCIES DE FRATURA DE CORPOS DE PROVA CHARPY (Al 7475-T7351) CORRELAÇÃO ENERGIA x ORIENTAÇÃO 24

25 AULAS PRÁTICAS DE ENSAIOS MECÂNICOS LOCAL: LABORATÓRIOS SMM-EESC-USP TERCAS-FEIRAS ENTRE 14 E 18 H: VERIFICAR EMENTA, REGRAS DA DISCIPLINA, ROTEIRO DE PRATICAS, MEU MODELO OBRIGATORIO DE RELATORIO, NORMAS TECNICAS E MATERIAL DE ESTUDO DISPONIBILIZADOS NO SITE DO SMM ENTREGA DE RELATÓRIO: IMPRETERIVELMENTE 14 DIAS APÓS A REALIZAÇÃO DA PRÁTICA 25