D4 Testes de Impacto (Charpy)

Tópico

O pêndulo Charpy, o método experimental que descreve este modelo, envolve a queda de um martelo pesado de uma altura conhecida para atingir uma amostra entalhada do metal em um único impacto. A energia absorvida nesta fratura dinâmica é então medida a partir da altura que o martelo atinge após quebrar a amostra: quanto menor a altura que o martelo recupera após o impacto, mais energia a amostra absorveu ao fraturar. Essa maior absorção de energia na fratura faz com que o martelo do pêndulo Charpy retorne a uma altura menor após o impacto.

A medição dessa energia absorvida em várias amostras idênticas do metal, cada uma testada a uma temperatura diferente, permite que a curva de transição dúctil-frágil do metal seja plotada usando um ajuste sigmoidal. Em temperaturas suficientemente altas, o metal absorve uma quantidade alta e aproximadamente constante de energia em um estado dúctil; em temperaturas suficientemente baixas, ele absorve uma quantidade baixa e também aproximadamente constante de energia em um estado frágil. Entre esses dois extremos, a energia absorvida cai acentuadamente em uma faixa de temperatura relativamente estreita. O fato de a temperatura de ensaio deste metal se situar dentro dessa faixa de transição faz com que a energia absorvida na fratura diminua, de acordo com o mesmo ajuste sigmoidal, do nível dúctil elevado para o nível frágil baixo.

Portanto, este modelo, com o pêndulo Charpy e a energia absorvida na sua abertura, permite estimar, aproximadamente e através da correlação empírica de Barsom-Rolfe, a tenacidade à fratura deste metal, conforme estabelecido por outro modelo neste conjunto. Esta correlação de Barsom-Rolfe converte a energia Charpy, que é muito mais simples e barata de medir do que um ensaio de tenacidade à fratura propriamente dito, em uma estimativa aproximada dessa mesma tenacidade à fratura. Uma energia Charpy medida mais alta para este metal significa que, de acordo com esta correlação de Barsom-Rolfe, a tenacidade à fratura estimada a partir dela também é maior.

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