Conheça o teste de Charpy e suas vantagens

Conheça o teste de Charpy e suas vantagens

Como principal característica do teste de Charpy, temos que ele é realizado em um pêndulo de impacto, onde o corpo de prova está fixo em um suporte, na base da máquina. O pêndulo possui um martelo com a ponta feita de aço endurecido composto por um raio específico. O pendulo é liberado de uma altura pré-determinada, ocasionando a ruptura do corpo de prova pelo efeito da carga instantânea. O que determina a medida da energia absorvida pelo corpo de prova é a altura de elevação do martelo, após o contato entre o pendulo e o corpo de prova.

 

teste de Charpy pendulo

 

teste de Charpy pendulo

Para que seja feito o ensaio de Charpy, apoiamos o corpo de prova como uma viga simples, neste corpo de prova deve ser feito um entalhe central. Posicionamos o corpo de prova de uma forma que o entalhe feito permaneça na face oposta a face de impacto. O posicionamento do entalhe é tal que o impacto ocorre na região de maior tensão – a seção transversal média do corpo de prova.

 

ensaio de Charpy vista superior

 

ensaio de Charpy fractura vista superior

Aplicação do corpo de prova do ensaio de Charpy

Em relação aos tipos de corpos de prova, eles se diferem em relação às dimensões dos entalhes. Segundo a norma americana E23, esses entalhes são divididos em três grupos, que são os grupos A, B e C. Nos três grupos, as dimensões externas do corpo de prova são as mesmas, com uma seção transversal quadrada com 10 mm de lado e o comprimento é de 55 mm, o que se diferencia são as medidas e formas dos entalhes.

Entalhes mais profundos ou agudos são indicados para teste de materiais mais dúcteis ou quando se usam menores velocidades no teste, nessas duas condições se favorece a ruptura frágil.

O entalhe é sempre feito no ponto médio do comprimento e pode ter três formatos diferentes, que são:

  • Em forma de V, para o grupo A.
  • Em forma de fechadura para o grupo B.
  • Em U invertido, para o grupo C.

Abaixo temos uma ilustração das divisões dos grupos e as formas dos entalhes:

 

Aplicação corpo de prova divisões dimensões ensaio de Charpy

Apesar de serem padronizados, esses três principais tipos de entalhes nos corpos de prova do ensaio de Charpy, existem outras variações para esse mesmo ensaio, essas variações do corpo de prova são adotadas por outras normas internacionais.

Essa aplicação serve, por exemplo, para o corpo de prova Mesnager que se parece com o corpo de prova tipo C, onde se difere na profundidade do entalhe, que nesse caso é reduzida.

 

Corpo de prova tipo Mesnager

Existe também o corpo de prova Schnad, nesse caso existe pino de aço que é posicionado dentro do entalhe para a execução do teste. Este pino serve como prevenção do aparecimento de tensões de compressão no impacto.

 

Corpo de prova tipo Schnadt

A questão é que em todas as situações de utilização de corpos de prova especiais, existe certa dificuldade de estabelecer equivalência de resultados.

Vantagens na aplicação do teste de Charpy

O teste de Charpy possui diversas vantagens que justificam sua aplicação, a principal delas é que o teste é simples e o corpo de prova é barato e pequeno. Ainda podemos executar em diversos campos de temperaturas, incluindo faixas de temperatura abaixo da ambiente.

Além disso, o corpo de prova do teste de Charpy pode ser utilizado na medição de diferenças de comportamento dos materiais de baixa resistência ao impacto. Serve também na comparação da influencia de elementos de liga e tratamentos térmicos, isso analisando o comportamento do entalhe.

O trabalho com teste de Charpy é simples e muito usual, basta apenas estar ciente de que sua aplicação é coerente para o seu tipo de trabalho.

Bom trabalho!

Publicado por

Rafael Mascarenhas

Projetista de ferramentas e Programador de máquinas CNC há mais de cinco anos. Ambas as funções realizadas com auxílio de softwares de CAD e CAM, tais como SolidWorks, NX, AutoCAD, SolidCAM, EdgeCAM, entre outros. Cursando ensino superior em Engenharia Mecânica.

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