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Relatório descritivo de ensaios destrutivos e analise estrutural do material SAE 1045.
Tipologia: Notas de estudo
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Não perca as partes importantes!
PROF.º Dr. DENIS JARDIM VILLARINHO
O presente relatório tem por objetivo, descrever a estrutura e as propriedades do aço SAE
O ensaio de compressão tem por finalidade, determinar as propriedades mecânicas dos materiais, como se trata de um ensaio destrutivo, tem como resultado a ruptura ou inutilização do corpo de prova. A utilização de um ensaio mecânico depende de vários fatores como, os esforços aos quais o material será exposto e das propriedades mecânicas que se pretendem avaliar.
Para este tipo de ensaio, alguns fatores podem interferir na sua realização como por exemplo a flambagem do corpo de prova, isto é, o encurvamento do corpo de prova por apresentar um comprimento maior em relação ao diâmetro. Para evitar este tipo de problema, deve se limitar o comprimento dos corpos de prova de acordo com o grau de ductilidade do material. A relação comprimento x diâmetro deve ser de 3 à 8 vezes, para materiais muito dúcteis a relação pode chegar a 1:1. Também é importante manter o perfeito paralelismo entre as placas do equipamento usado no ensaio e centralizar o corpo de prova para garantir o esforço de compressão seja distribuído uniformemente.
Figura 1 - Corpo de prova de compressão antes do ensaio
Fonte: Os Autores, 2017
Neste ensaio, foi utilizado um corpo de prova de Ø12,5 mm x 25 mm de comprimento, levando em consideração a relação 2:1 do comprimento com o diâmetro, afim de se evitar a flambagem, usinado em torno convencional, com ferramenta de metal duro e refrigeração, com o material tal como recebido.
Foi utilizada para realização deste ensaio a máquina universal de ensaios Emic dl 20000, operada pelo técnico Elienai Josias Dutra.
Antes de realizar o ensaio, foi feito a verificação das dimensões do corpo de prova para garantir se estava conforme as especificações da norma ASTM E09, encontrando as dimensões de 12,4mm para o diâmero e 25,6mm para o comprimento. Na sequência, o corpo de prova foi colocado perpendicularmente entre as placas de compressão da máquina de ensaios, para ser feito o tangenciamento com as faces transversais do corpo de prova.
Figura 2 - Corpo de prova na máquina, pronto para ser ensaiado
Fonte: Os Autores, 2017.
Após posicionado o corpo de prova, foi acionado o equipamento e observado o comportamento do material no gráfico Tensão x Deformação fornecido pelo software da máquina.
Durante o processo, foi observado um aumento da seção transversal e a diminuição do comprimento inicial, fato que é característico dos materiais dúcteis. Concluído o ensaio, o corpo de prova de foi removido do equipamento, notou-se uma deformação em ângulo (flambagem) como apresentado na figura 4. Uma das hipóteses para este ocorrido seria o não paralelismo das faces do corpo de prova com as placas de compressão da máquina de ensaios.
Figura 3 - Corpo de prova após o ensaio
Fonte: Os Autores, 2017
O ensaio de compressão é realizado de forma parecida com o ensaio de tração, porém neste ensaio a força atuante é compressiva contraindo o corpo de prova ao longo da direção da tensão. Ambos ensaios utilizam a máquina universal de ensaios, no de compressão o corpo de prova é apoiado e fixado no meio de duas placas lisas, uma fixa e outra móvel. Os parâmetros utilizados para tração são válidos também para a compressão. Portanto um corpo que, submetido a forças de compressão também sofre uma deformação elástica e a seguir uma deformação plástica.
Importante observar na realização do ensaio dados que influenciam no resultado, como: Temperatura, velocidade de deformação, condições ambientais entre outros específicos ao material a ser ensaiado.
A Máquina Universal de Ensaios EMIC DL20000, foi o equipamento utilizado para os ensaios mecânicos destrutivos de tração e compressão, podendo também ser incrementado no equipamento os ensaios de flexão, cisalhamento, flambagem, entre outros. O equipamento tem uma célula de carga de 200kN, equivalentes a 20 ton/força limitada a utilização de 90% dessa carga para não comprometer a estrutura do equipamento.
Figura 3 - Maquina Universal de Ensaios.
Fonte: Os Autores,
O Equipamento é comandado através do Software TESC, versão 3.04, específico para equipamento instalado a um computador conectado a maquina. Através do software, selecionamos o ensaio desejado e informamos alguns dados, tais como: material a ser ensaiado, diâmetro e comprimento inicial da área útil.
A Norma considerada para ensaios de tração, é a norma da ASTM (American Society for Testing and Materials) E8/E8M, amostra 2 para testes com corpos de provas de área útil quatro vezes o tamanho do diâmetro [E8].
