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Cesgranrio · Transpetro · Profissional de Nível Médio Júnior, ênfase Manutenção – Mecânica · 2023 · questão 21

Cesgranrio Transpetro 2023 Manutenção mecânica · Ensaios de dureza, impacto, fluência, dobramento e fadiga

Questão 21

O ensaio utilizado para definir como a temperatura afeta as propriedades mecânicas dos metais é o ensaio de

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Resposta da banca: C

Resolução comentada

Situar o problema antes de resolver.

Assunto

Ensaios de materiais — o ensaio que mede o efeito da temperatura nas propriedades mecânicas.

Objetivo

Escolher, entre cinco ensaios, o que foi feito para saber como a temperatura altera as propriedades mecânicas de um metal. O que está em jogo é distinguir o ensaio em que a temperatura é a variável estudada, com carga constante ao longo do tempo, dos ensaios em que a temperatura é só a condição da sala.

Conceitos para revisar

Fluência

Deformação lenta e contínua de um metal mantido sob carga constante, em temperatura elevada, ao longo de horas ou dias. O ensaio fixa a carga e a temperatura e registra a deformação contra o tempo: é o ensaio feito para saber como o material se comporta quente.

\[\varepsilon = \varepsilon(t)\quad \text{com } \sigma \text{ e } T \text{ constantes}\]
\(\varepsilon\)deformação medida
\(t\)tempo sob carga
\(\sigma\)tensão aplicada, fixa
\(T\)temperatura do ensaio, fixa e elevada

Charpy

Ensaio de impacto: um pêndulo quebra o corpo de prova entalhado e mede a energia absorvida, a tenacidade. Pode ser repetido em várias temperaturas para achar a temperatura de transição dúctil-frágil, mas cada ensaio mede um número, em joules, e não uma curva de propriedades.

\[E_{abs} = m\,g\,(h_0 - h_f)\]
\(E_{abs}\)energia absorvida na fratura
\(h_0\)altura de saída do pêndulo
\(h_f\)altura a que ele sobe depois de quebrar

Tração, dobramento e dureza

Os três são feitos à temperatura ambiente. A tração dá limite de escoamento, resistência e alongamento; o dobramento avalia ductilidade e solda; a dureza Brinell mede a resistência à penetração de uma esfera.

\[HB = \dfrac{2F}{\pi D\,(D - \sqrt{D^2 - d^2})}\]
\(HB\)dureza Brinell
\(F\)carga sobre a esfera
\(D\)diâmetro da esfera
\(d\)diâmetro da impressão

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