Atps Materiais de Construçao mecânica

...

R: 22,1 kN/mm² ou 22.100 N/mm²

Tensão de ruptura verdadeira (σRup-V)

R: Ai = ((8mm)².π)/4 = 50,26mm²

Af = ((5,7mm)²/4 = 25,51mm²

σRup = 22.100/50,26 = 439.713 N

σRup-V = 439.713/25,51 = 17.236,88 N

2. Qual foi a força em N/mm² aplicada até a ruptura do c.p.?

R: 22.100 N/mm²

3. Qual é o módulo de elasticidade ( E ) observado no diagrama?

R: E = σ/Ɛ

E = 1.750N/mm² / 2,6mm = 673,07N/mm² ou 0,67GPa

4. Qual foi o alongamento ou deformação em %, obtida na ruptura do c.p.?

R: 2,6%

PASSO 2

Cada equipe de trabalho receberá um corpo de prova em aço, para submeter ao ensaio de dureza. Durante essa etapa deverão ser observadas as cargas e deformações ocorridas no corpo de prova. Em seguida, responder às questões a seguir.

1. Existem uma escala de (A à K) para dureza Rockwell normal (HR). Qual escala utilizamos no ensaio?

R: Rockwell B e Rockwell C

2. Pesquise, qual a espessura mínima que deverá ter uma chapa que será ensaiada pelo método Rockwell, sabendo que a dureza estimada do material é 70 HRB.

R: P = 0,002x(130-70) = 0,12mm

17.0,12 = 2,04mm

3. Diferencie os ensaios de dureza Brinell, Rockwell e Vickers e Knoop quanto ao tipo de penetrador.

R: Os ensaios de dureza Brinell, Rockwell e Vickers baseiam-se nas características da impressão deixada na amostra pelo penetrador quando aplicada uma carga.

Brinell: penetrador esférico durante um certo tempo t, quando aplicado uma força “F”.

Rockwell: Utiliza dois penetradores: penetrador cônico de diamante e esfera de aço temperado polido

Vickers: Utiliza um penetrador de diamante em forma de pirâmide quadrangular com ângulo entre as faces de136°.

Knoop: Utiliza um penetrador em forma de pirâmide alongada que provoca uma impressão na qual a diagonal maior e a diagonal menor apresentam uma relação 7:1.

4. Faça um paralelo dos ensaios de dureza Brinell, Rockwell e Vickers quanto às principais vantagens e limitações de cada um.

R: O ensaio Brinell é usado especialmente para avaliação de dureza de metais não ferrosos, ferro fundido, aço, produtos siderúrgicos em geral e de peças não temperadas.É o único ensaio utilizado e aceito para ensaios em metais que não tenham estrutura interna uniforme. É feito em equipamento de fácil operação.Por outro lado, o uso deste ensaio é limitado pela esfera empregada. O ensaio não deve ser realizado em superfícies cilíndricas com raio de curvatura menor que 5 vezes o diâmetro da esfera utilizada, porque haveria escoamento lateral do material e a dureza medida seria menor que a real. Em alguns materiais podem ocorrer deformações no contorno da impressão, ocasionando erros de leitura.

O ensaio Vickers fornece vantagens como: é aplicável a todos os materiais metálicos, de qualquer dureza, muito finos, pequenos e irregulares; é indicado para levantamento de curvas de profundidade de tratamentos superficiais como tempera e cementação; a escala da dureza é continua e as impressões deixadas no material são extremamente pequenas, a deformação do penetrador é nula e oferece grande precisão de medidas, já as desvantagens estão na regulação da velocidade mais critica(mais demorado), superfície muito mais cuidada(maiores ampliações) e ensaio globalmente menos econômico.

As Vantagens do teste Rockwell incluem a medida direta do valor da dureza e a rapidez do teste. Além disto, o teste é não destrutivo, isto é, em geral a peça pode ser utilizada depois da medida. Entre as desvantagens estão a multiplicidade de escalas não relacionadas e os possíveis efeitos da mesa usada para suporte do corpo de prova (experimente colocar uma folha de papel fino sob um bloco de teste e observe o efeito na medição da dureza). Os testes de Vickers e Brinell não são sensíveis a este efeito.

5. Como se escolhe o penetrador e a carga no ensaio Rockwell?

R: Antes de qualquer ensaio Rockwell é necessário se identificar a escala de dureza apropriada para ser usada em um dado componente. Há 30 escalas Rockwell diferentes, sendo que na maior parte das aplicações utilizadas, as escalas Rockwell HRC e HRB são as mais utilizadas para testar a maioria dos aços, latões e outros metais.

Com o aumento do uso de outros materiais, além do aço e do latão, além das necessidades de se ensaiar materiais finos e chapas metálicas, é necessário que se tenha um conhecimento básico dos fatores que precisam ser considerados na escolha da escala correta para assegurar um ensaio Rockwell preciso. A escolha não fica somente entre a dureza regular do ensaio e a dureza superficial a ser testada com três escalas de cargas para cada, mas está também entre o penetrador de diamante e o diâmetro da esfera do penetrador de aço (1/16, 1/8, ¼ e ½, polegadas). Em geral, é estabelecida uma especificação de engenharia durante a fase de projeto do material, e o operador já tem as escalas especificadas. No entanto, se não houver especificações ou se houverem dúvidas sobre a adequação de uma escala pré-determinada, uma análise dos seguintes fatores que controlam a seleção da escala deve ser feita:

• Tipo de material

• Espessura da amostra

• Razão Área/Espessura

• Local do ensaio

• Homogeneidade do material

• Limitações de escala

Os penetradores utilizados no ensaio de dureza Rockwell podem ser de dois tipos: penetrador de tipo esférico, que é uma esfera de aço temperado, ou penetrador cônico, um cone de diamante com conicidade de 120°.

6.