Introdução
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IntroduçãoIntrodução
• Necessidade dos ensaios
Para qualquer projeto de engenharia é imprescindível o conhecimento das características, propriedades e comportamento dos materiais disponíveis para sua execução;
O fabricante do material deve realizar ensaios nos materiais que produz para fornecer essas informações aos seus clientes;
Estes ensaios são realizados sob condições específicas, definidas por normas internacionais. No Brasil essas normas são editadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT)
• Perspectiva histórica Fabricação artesanal de objetos;
Avaliação da qualidade do produto pelo seu próprio uso. Sua qualidade era analisada pelo seu comportamento depois de pronto.
Novas matérias-primas e novos processos
Métodos padronizados de produção em todo o mundo
Novos processos e métodos de controle de qualidade dos produtos
• Para que servem os ensaios? Para saber se os materiais possuem as características que deveriam possuir;
Tipos de esforços em materiais:
Para verificar a resistência do material a tais esforços são realizados testes que são chamados ENSAIOS MECÂNICOS
Ensaios MecânicosEnsaios Mecânicos
São procedimentos padronizados que compreendem testes, cálculos, gráficos e consultas a tabelas, tudo em conformidade com normas técnicas específicas
A normalização é fundamental para que se estabeleça uma linguagem comum entre fornecedores e usuários dos materiais em todo o globo;
Esses ensaios são realizados tanto pelo fornecedor quanto pelo usuário, a partir de uma amostragem estatística representativa do volume recebido;
Estrutura interna do material
Comportamento mecânico
Comportamento
estrutural/projeto
O comportamento mecânico de qualquer material de engenharia é função de sua estrutura interna e de sua aplicação em projeto.
metalurgia mecânica
As características a que o material especificado deve atender podem ser divididas em 2 categorias:
Características de processamento: propriedades físicas da matéria-prima como função dos processos de fabricação envolvidos na manufatura do produto final;
Características de aplicação: propriedades físicas desejdas no produto acabado como função direta de sua utilização e comportamento estrutural.
Exemplo: Fabricação de um eixo de transmissão, cuja seqüência operacional, a partir do tarugo de aço obtido pelo vazamento do metal líquido em molde é a seguinte:
Matéria-prima
tarugo de aço
Processo 01 Forjamento
Processo 02 Usinagem
Processo 03 Tratamentos térmicos e
termoquímicos
• Características de processamento:
Forjabilidade;
Usinabilidade;
Suscetibilidade a tratamentos.
• Características de aplicação:
Resistência mecânica;
Resistência ao desgaste;
Ductilidade.
Propriedades Mecânicas:Propriedades Mecânicas:
Ensaios mecânicos permitem a determinação de propriedades mecânicas do material, expressas em função de tensões e/ou deformações;
Tensões representam a resposta interna aos esforços externos que atuam sobre uma determinada área em um corpo;
Principais propriedades mecânicas dos materiais obtidos por ensaio:
Resistência mecânica: representada por tensões;
Elasticidade: deformação no regime elástico;
Plasticidade: deformação no regime plástico antes da ruptura;
Resiliência: capacidade de estocar energia no regime elástico;
Tenacidade: energia total necessária para fraturar o material.
Ensaio simples de resiliência/elasticidade
Aplicação onde o material deve possuir alta plasticidade
Classificação dos ensaios mecânicos:Classificação dos ensaios mecânicos:
Quanto à integrigade geométrica e dimensional da peça ou componente:
1. Destrutivos: provocam inutilização parcial ou total da peça;
2. Não destrutivos: não comprometem a integridade da peça.
Quanto à velocidade de aplicação da carga:
1. Estáticos: carga aplicada lentamente (tração, dureza, flexão);
2. Dinâmicos: carga aplicada rapidamente ou ciclicamente (fadiga e impacto);
3. Carga constante: carga aplicada durante um longo período (fluência).
Métodos de Ensaios:Métodos de Ensaios:
Determinam que os ensaios devem ser realizados em função da geometria da peça, do processo de fabricação e de acordo com as normas técnicas vigentes:
1. Ensaios na própria peça;
2. Ensaios em modelos;
3. Ensaios em amostras;
4. Ensaios em corpos-de-prova retirados de parte da estrutura