1. Introdução
• 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)
2. • 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
3. • 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
4. Ensaios 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
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. Ensaio simples de resiliência/elasticidade
Aplicação onde o material deve
possuir alta plasticidade
9. 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).
10. 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
