Exercícios de Ensaios de tenacidade à fratura - Lista de Exercícios Resolvida

Encontram-se tabulados a seguir os dados coletados a partir de diversos ensaios de impactos Charpy em um ferro fundido nodular.

1. Trace os dados na forma da energia de impacto em função da temperatura.
2. Determine a temperatura de transição dúctil-frágil como a temperatura correspondente à média entre as energias de impacto máxima e mínima.
3. Determine a temperatura de transição dúctil-frágil como a temperatura na qual a energia de impacto é de 80J.

Um componente mecânico de grandes dimensões deve ser fabricado com ligas de alumínio, de diferentes propriedades mecânicas finais. A liga 2024-T351 apresentou limite de escoamento e tenacidade à fratura de , ao passo que a liga 7075-T651 apresentou e . Pergunta-se:

a) Se a espessura das chapas é de , ter-se-á condição de deformação plana?

b) Em caso afirmativo, qual será o tamanho da trinca se for admitida uma tensão de trabalho de e Y=1?

Dica: Utilize as equações abaixo.

Para que o ensaio de tenacidade à fratura em deformação plana possa ser validado sugeri utilizar a expressão abaixo:

em que é a espessura do corpo de prova, o comprimento da trinca em uma superfície, o valores de tenacidade a fratura em deformação plana e a limite de escoamento.

Ensaia-se o aço 4340 temperado e revenido a 425°C com e limite de escoamento igual a

Um corpo de prova com uma espessura de e comprimento de trinca igual a . Essas duas dimensões são válidas para o ensaio?

Como a temperatura da transição dúctil-frágil pode ser reduzida em aços de baixa resistência?

Encontram-se tabulados a seguir os dados coletados a partir de diversos ensaios de impactos Charpy em um aço 4140 revenido.

1. Trace os dados na forma da energia de impacto em função da temperatura.
2. Determine a temperatura de transição dúctil-frágil como a temperatura correspondente à média entre as energias de impacto máxima e mínima.
3. Determine a temperatura de transição dúctil-frágil como a temperatura na qual a energia de impacto é de 70J.

Para que o ensaio de tenacidade à fratura em deformação plana possa ser validado sugeri utilizar a expressão abaixo:

em que é a espessura do corpo de prova, o comprimento da trinca em uma superfície, o valores de tenacidade a fratura em deformação plana e a limite de escoamento.

Ensaia-se um aço-carbono com e limite de escoamento igual a

Um corpo de prova com uma espessura de e comprimento de trinca igual a . Essas duas dimensões são válidas para o ensaio?

O valor da tenacidade à fratura em deformação plana significa:

1. A resistência à propagação da trinca.
2. A resistência à ruptura.
3. A resistência ao impacto.
4. A resistência a penetração.

Sobre a tenacidade de um material, assinale a alternativa correta.

1. Determina a resistência à fratura de um material.
2. É uma medida da resistência de um material a uma deformação plástica localizada.
3. É a deformação plástica que ocorre num material, sob tensão constante ou quase constante, em função do tempo.
4. É o efeito observado em estruturas com estado de tensões bem abaixo da tensão de ruptura, quando se pode desenvolver um acúmulo do dano com cargas cíclicas continuadas, conduzindo a uma falha do componente ou estrutura.
5. É a deformação elástica que ocorre num material

Sobre o ensaio de tenacidade a fratura é correto afirmar:

1. Um corpo de prova cilíndrico é submetido a um esforço de tração até a ruptura.
2. Sobre o corpo de prova é aplicado uma força, através de uma esfera, e medido a área da impressão feita pela esfera.
3. Corpos de prova padronizados são submetidos a esforços repetidos ou flutuantes , e estes podem romper-se com uma carga bem inferior à carga máxima atingida na tração.
4. Corpo de prova entalhado tendo uma pré-trinca causada por fadiga e solicitado a tensões de carregamento em tração ou flexão. Como resultado do ensaio, obtém-se um gráfico relacionando a carga aplicada e o deslocamento da abertura do entalhe.

Atraves do ensaio de tenacidade à fratura consegui-se obter a seguinte propriedade:

1. Limite de escoamento
2. Tensão de ruptura
4. Coeficiente de Poisson

A respeito da tenacidade a fratura, assinale a questão correta.

1. A tenacidade à fratura é uma propriedade que mede a resistência de um material a uma fratura ductil quando uma trinca está presente.
2. Os materiais frágeis possuem alta tenacidade à fratura e são vulneráveis a falhas catastróficas.
3. A tenacidade à fratura diminui com a diminuição da temperatura.
4. A tenacidade à fratura aumenta com o aumento da taxa de deformação.
5. O aumento da tensão de escoamento aumenta a tenacidade à fratura.

Cite 3 fatores que podem fazer com que um metal apresente uma transição dúctil-frágil.