Ensaio Charpy

ÍNDICE

Resultados 2

Superfícies de fractura 3

Temperatura de transição 5

Gráfico Obtido Vs Aço 0.8% Carbono e Alumínio 7

Bibliografia 8

Anexos 9

 

RESULTADOS

Neste trabalho prático realizamos apenas três ensaios, embora o recomendado seja a repetição de cada ensaio seis vezes para cada dada temperatura. A experiência foi executada com um provete normalizado, de dimensões 10x10x55 e com um entalhe de 2mm de espessura, constituído por aço ST37 DIN. Utilizou-se uma escala com 240ft/lb (325,44J) disponiveis. As variações de temperatura foram “indúzidas” por azoto liquido. (Silva s.d.)

IMAGEM 1 – MARTELO PÊNDULAR

1º ENSAIO

T= 24ºC

E = 240 ft/lb= 324 J

Superfície de Fractura:

Apresenta uma área brilhante de cerca de 50% e é rugosa. A secção encontra-se bastante deformada.

2º ENSAIO

T= 0ºC

E=18 ft/lb=24,3 J

Superfície de Fractura:

Apresenta maior área brilhante mais lisa. A secção encontra-se pouco deformada.

3º ENSAIO

T= -30ºC

E= 6ft/lb=8,1 J

Superfície de Fratura:

A superfície é cristalina, totalmente brilhante e lisa. A secção mateve a forma inicial.

SUPERFÍCIES DE FRACTURA

Após cada ensaio, foram observadas as superfícies de fractura, uma vez que estas são um indicador do comportamento do material. No regime frágil os metais, após ensaio charpy, apresentam uma superficie brilhante. Por outro lado, no regime dúctil, sofrem deformação plástica e apresentam, como tal, regiões baças. A deformação sofrida também permite uma análise preliminar do material, uma vez que maiores deformações correspondem a uma maior absorção de energia, isto é, maior tenacidade.

Assim sendo, no primeiro ensaio não seriam expectáveis áreas brilhantes, mas sim uma seção baça, com elevada deformação. No entanto, o resultado obtido foi próximo do esperado para a temperatura de transição, com quase 50% de superfície cristalina, embora se denotasse alguma deformação. Tendo em conta que a temperatura era um parâmetro controlado, podemos apenas supor alguns factores que levassem este resultado: pequenos erros na geometria do provete, existencia de fendas no material, alterações na sua composição química ou estrutural como a presença de impurezas, tratamentos térmicos aplicados e encruamento da peça, velocidade da aplicação da força, etc.

IMAGEM 2 SUPERFÍCIE DE FRACTURA NO PRIMEIRO ENSAIO

O segundo provete apresentou também uma área brilhante superior à desejada, pois esperava-se que ainda não tivesse sido atingida a temperatura de transição. O terceiro ensaio foi o que se aproximou mais dos resultados teóricos, tendo uma secção totalmente cristalina e com forma idêntica à inicial, característica dos materiais frágeis, devida à ruptura transgranular e denota uma incapacidade de absorver energia aquando o choque. (Cochrane s.d.)

 

TEMPERATURA DE TRANSIÇÃO

GRÁFICO 1 – ENERGIA EM FUNÇÃO DA TEMPERATURA PARA AÇO T37 – VALORES EXPERIMENTAIS

GRÁFICO 2 – ENERGIA EM FUNÇÃO DA TEMPERATURA PARA AÇO ST37 – VALORES TEÓRICOS

Tendo em conta que não foi realizado um número significativo de ensaios, e que os resultados obtivos não foram exactos, utilizamos valores teóricos para constuir a curva de transição dúctil-frágil e calcular a temperatura de transição para o material em estudo.

Partindo da análise do gráfico 2, é possivel obter uma linda