O documento descreve um experimento de ensaio de impacto Charpy realizado em laboratório. O objetivo era verificar a resistência a impactos de aço temperado a diferentes temperaturas. Foram testadas amostras a 25°C, 1,2°C e 0,8°C, observando fraturas frágeis nas duas últimas. Mais testes são necessários entre 2°C e 20°C para determinar a temperatura de transição dúctil-frágil.

1. MEC – UTFPR – Campus Pato
Branco
CURSOS DE ENGENHARIA
Coordenação do Curso de
Engenharia Mecânica
PROCEDIMENTO PRÁTICA DE
ENSAIOS
Disciplina: Ensaio dos Materiais
Código: EM25MC
Sala : J007
Profª Maria Nalu Verona
Prática: Ensaio de Impacto Charpy.
Objetivo: Realizar o ensaio de impacto do tipo Charpy em laboratório com o intuito de verificar a
resistência a impactos de certo material.
Materiais: Equipamento de ensaio Charpy/Izod
Corpo de prova em aço temperado
Termopar
Gelo
Durometro
Normas de segurança: Seguir os procedimentos de segurança do Laboratório de Ensaios dos Materiais.
1.Introdução
O ensaio de impacto é um dos ensaios mais utilizados para estudo de fraturas
frágeis, geralmente é empregado para testes em materiais metálicos, mas também pode
ser aplicado para materiais compósitos, cerâmicos e poliméricos.
O corpo de prova com entalhe devidamente padronizado é submetido a uma carga
instantânea por meio do pendulo, gerando uma flexão no corpo-de-prova. Essa flexão
causa a fratura frágil ou dúctil que vai depender do material e da temperatura que se
encontra o material. O ensaio também determina energia absorvida pelo corpo durante o
ensaio.
O objetivo principal do ensaio é avaliar a resistência à fratura de cada material e seu
comportamento dúctil-frágil durante a flexão. Utilizando-se dos valores de energia
absorvida pelo corpo-de-prova relacionado com a temperatura do material.
2.Pesquisa Bibliográfica
O ensaio de impacto permite estudar os efeitos de cargas dinâmicas e é usado para
medir a tendência de um material de se comportar de maneira frágil.
O ensaio consiste em medir a quantidade de energia absorvida por uma amostra
quando submetida a um esforço de choque. Este é provido da queda de um martelo de
uma altura determinada. Parte da energia cinética do martelo é absorvida pela amostra até
que a mesma se rompa.
Figura 01: Maquina de ensaio de Impacto
Utilizam-se duas classes de corpo de prova com entalhe: Charpy e Izod. Esses
corpos de prova seguem especificações de normas internacionais.
Os CP’s do tipo Charpy se dividem em 3 subtipos de acordo com o entalhe.

2. Figura 02: Subtipos de CP’s do ensaio Charpy
Quando a queda do martelo não provoca a ruptura, o ensaio deve ser repetido com
outro tipo de CP, que apresente entalhe mais severo, de modo a garantir a ruptura.
Ao ensaiar os metais ao impacto, verificou-se que há uma faixa de temperatura
relativamente pequena na qual a energia absorvida pelo corpo de prova cai
apreciavelmente.
Esta faixa é denominada temperatura de transição. A temperatura de transição é
aquela em que ocorre uma mudança no caráter da ruptura do material, passando de dúctil
a frágil ou vice-versa.
Figura 03: Gráfico da temperatura de transição
3.Descrição e procedimentos
i. Primeiramente escolheu-se um material e retirou-se 3 corpos de prova.
ii. Com o durometro mediu-se a dureza do material selecionado.
iii. Um destes corpos de prova ficou ao ar livre, na temperatura ambiente, outro foi
colocado no gelo para que abaixasse sua temperatura, e outro foi colocado em água quente,
para mantê-lo aquecido.
iv. Após atingir o equilíbrio térmico os corpos de prova foram ensaiados um a um no
equipamento de ensaios de impacto. Usando especificações do ensaio tipo Charpy.
v. Obteve-se os dados de energia absorvida por cada corpo de prova e sua
temperatura no momento do ensaio.

3. 4. Resultados e Discussão
Com os dados obtidos pelos grupos que ensaiaram Aço temperado, montou-se a
tabela abaixo.
Temperatura Energia absorvida [J] Observação
49º 85 -
45º 92 -
25º 78 -
25º 72 -
1.2º 56 Fratura Frágil
0.8º 52 Fratura Frágil
Tabela 01: Dados obtidos no Equipamento de Impacto
A análise dos resultados obtidos indica que à temperaturas baixas (1.2º e 0.8 º) o
aço temperado se comportou de maneira frágil. Para saber a temperatura de transição
Dúctil/Frágil, deve-se ensaiar mais corpos de prova à temperaturas entre 2º e 20º
5.Conclusão
6.Referências
1. CALLISTER, Jr., William. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução.
5. ed. Rio de Janeiro, 1999.
2. Smith, F., William. Fundamentos de engenharia e ciência dos materiais. São
Paulo, 2012.
3. NBR 6152/2002. Materiais metálicos – Ensaio de tração à temperatura
ambiente. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro. 2002.
4. ASTM class 60 Standard gray iron test bars, as cast. Disponivel em
<http://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=b750dafb91984febb44265796
58f0cdb>. Acesso em: outubro/2013
5. Meehanite GM-60 Flake Graphite Cast Iron. Disponivel em:
<http://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=a1d16849eb1f4ffb86a5c64154
e2f546>. Acesso em: outubro/2013
6. CALLISTER, Jr., William. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução.
5. ed. Rio de Janeiro, 2008.