Determinação de propriedades mecânicas através de ensaios de provetes miniatura, "Small Punch"

• Main Author: Ribeiro, Nuno Miguel de Almeida
• Publication Date: 2013
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
• Download full: http://hdl.handle.net/10400.21/3540
• topic: Provetes miniatura; Propriedades mecânicas; Tensão de cedência; Tensão de rotura; Tenacidade à fratura; Miniature specimens; Mechanical properties; Yield strength; Tensile strength; Fracture toughness; Small Punch

O presente trabalho incide na realização de ensaios a provetes miniatura do tipo Small Punch(SP) para determinar a tensão de cedência, tensão de rotura e tenacidade à fratura do aço A 335 P11. Este tipo de ensaio tem como objetivo obter informação sobre o estado de degradação dos equipamentos que se encontram em serviço na indústria,sujeitos a fenómenos de degradação dependentes do tempo. A posse desta informação é de extrema importância para se poder programar, com mais informação, e para a melhor altura, a manutenção da máquina/equipamento ou inclusive o seu abate. Por exemplo, numa paragem geral da linha faz-se a manutenção daquela máquina. Para realizar os ensaios SP foi necessário projetar um dispositivo, o qual que fosse possível de ser utilizado numa máquina de ensaio eletromecânica (Instron 6562) e que permitisse efetuar ensaios a temperatura alta, baixa e ambiente. Também foi necessário selecionar e adaptar todo o sistema de instrumentação necessário para a medição e aquisição dos dados. Para determinar as propriedades mecânicas utilizou-se provetes SP convencionais (sem entalhe) e provetes com dois tipos de entalhe diferente: entalhe circular e entalhe linear. As dimensões dos entalhes tiveram como base a bibliografia utilizada no presente trabalho, exceto o diâmetro do entalhe circular que foi otimizado para evitar a deformação do provete em modo de carregamento misto (Modo II), que constituiu uma das limitações na determinação da tenacidade à fratura em trabalhos anteriores. Este estudo da determinação ótima do diâmetro do entalhe circular foi levado a cabo através do programa comercial de elementos finitos (Ansys). Assim passou-se de um diâmetro de 2.5 mm (trabalho anterior) para um de 1.6 mm (presente trabalho). De modo geral obteve-se bons resultados dado que as relações utilizadas na determinação das propriedades mecânicas foram obtidas por métodos empíricos.