ESTUDO DE MATERIAIS

Os estudos são feitos baseados na necessidade de utilização do material e são realizados nos laboratórios da faculdade, seguindo normas nacionais e internacionais, gerando resultados altamente confiáveis e extremamente importantes para a fabricação de componentes mecânicos.

Esses estudos são feitos por meios de ensaios e análises.

Tipo de Ensaios

Dentre o estudo de materiais, existem diversos tipos de ensaios, podendo ser eles tanto ensaios destrutivos quanto ensaios não-destrutivos, como os listados a seguir:

• Ensaio de Tração
• Ensaio de Dureza
• Ensaio de Flexão
• Ensaio de Impacto
• Ensaio de Fluência

Ensaio de Tração

O Ensaio de tração consiste em tracionar determinado material até sua ruptura, durante esse processo coleta-se dados da força aplicada na tração do material e da deformação do mesmo.

Esse processo permite que se possa gerar o gráfico de tensão por deformação, assim pode-se obter informações extremamente relevantes sobre as propriedades do material, como:

• Módulo de elasticidade
• Alongamento
• Tensão de escoamento
• Limite de resistência à tração
• Tensão de ruptura

Além de possibilitar a comparação entre ductilidade e fragilidade dos os materiais.

Ensaio de Dureza

O Ensaio de Dureza mede a dureza do material, sendo o mais utilizado feito por meio de uma análise de penetração, podendo ser classificado como destrutivo ou não destrutivo.

O primeiro caso ocorre para objetos pequenos em que um furo danificará severamente o objeto. Já o segundo, para objetos grandes em que um pequeno furo não ocasionará perda de eficiência do componente.

O ensaio em si consiste em furar o material com um identor no durômetro e, em seguida, definir o tamanho do furo a partir do mesmo aparelho. Assim, faz-se um cálculo e define-se a dureza do material (as unidades de dureza mais comuns são Brinell e Rockwell).

Ensaio de Flexão

Neste ensaio, o corpo de provas é colocado sobre dois apoios, após isso, aplica-se uma carga pela máquina que faz o ensaio. Também existem testes onde o corpo é engastado para ser ensaio.

Geralmente esse ensaio é feito em materiais frágeis, isto é, que possuem pouca deformação plástica antes da ruptura. Nos materiais onde há uma grande deformação plástica, é possível realizar um Ensaio de Dobramento e analisar seu comportamento após ser dobrado.

As informações tiradas desse ensaio possuem várias aplicações, como:

• Projeto de feixe de molas
• Projetos de estruturas metálicas
• Estudo de vigas de concreto
• Desenvolvimento de novos materiais

Ensaio de Impacto

Neste tipo de ensaio, busca-se determinar a tendência de um material em se comportar de maneira frágil quando exposto a um impacto. 

Este ensaio é feito por meio de um máquina que contém um martelo pendular, o qual é solto e se choca com o material a ser estudado.

As informações obtidas com esse ensaio são:

• Tenacidade
• Fragilidade
• Ductilidade
• Comportamento e resistência dos materiais em condições de temperaturas baixas

Ensaio de Fluência

Um Ensaio de Fluência pode ser realizado de três formas:

• Ensaio de fluência (creep test)
• Ensaio de ruptura por fluência (stress-rupture test)
• Ensaio de relaxação

No nosso blog temos um post sobre Ensaio de Fluência onde são apresentados de forma detalhada cada um dos tipos de Ensaio de Fluência, para acessá-lo clique aqui!

Em resumo, as principais características são: aplicar uma certa carga e uma certa temperatura para se analisar como será a deformação do corpo. O teste geralmente é demorado, por volta de 1000h, mas é possível realizar vários ensaios com parâmetros diferentes e extrapolar para tempos maiores.

Com os resultados desse teste é possível projetar melhor os componentes que trabalham em altas temperaturas e assim torna as aplicações mais seguras e mais competitivas.

Dentre as informações obtidas estão:

• Tensão aplicada
• Temperatura do corpo de prova
• Tempo de ruptura
• Taxa de fluência

Análise de Material

Já para as análises do material, temos:

• Análise de Composição do Material – Avaliar a composição química de materiais
• Análise Micrográfica – Analisar microscopicamente as formas e distribuições de materiais
• Análise Fractográfica – Avaliação de fraturas na região superficial de materiais metálicos

Realizando um estudo, você terá maior segurança na hora da utilização do componente.

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