ISO 148: Ensaio de impacto Charpy em metais
A norma ISO 148-1 descreve o ensaio de impacto Charpy em metais (entalhe em forma de U e entalhe em forma de V) para determinação da resistência ao impacto. Para aplicações na construção de pipelines, na construção naval, a resistência ao impacto dos materiais é uma característica importante.
O método de ensaio também está descrito e definido na ASTM E23. A norma ISO com o mesmo teor também é uma norma europeia (EN ISO 148-1).
Objetivo Execução Dimensões das amostras Ensaios com temperatura regulada Automação Sistemas de ensaio
Objetivo do ensaio de impacto Charpy
O objetivo do ensaio de impacto Charpy conforme ISO 148-1 é a determinação da energia de impacto e a determinação da resistência ao impacto de um metal. O ensaio demonstra se o metal é tenaz ou frágil.
Além do mais, a transição de tenaz para frágil pode ser determinada em dependência da temperatura.
A resistência ao impacto é um valor característico do material. Metais de grande resistência ao impacto conseguem absorver energias de impacto e de golpe sem sofrerem rupturas. Este tipo de ensaio é frequentemente utilizado para aço para a fabricação de tubulações e também na verificação de tubulações.
Como o ensaio de impacto de Charpy conforme ISO 148-1 é executado?
No ensaio de impacto de Charpy conforme ISO 148-1, uma amostra metálica entalhada é partida com auxílio de um martelo de pêndulo. Para o ensaio, a amostra metálica é posicionada no pêndulo de impacto de forma centralizada em relação aos apoios. O entalhe se encontra exatamente oposto ao ponto onde o martelo do pêndulo acerta a amostra. Neste ensaio de impacto é determinada a energia de impacto consumida.
Visto que a energia de impacto no caso de metais frequentemente depende da temperatura, foi definida a temperatura de ensaio de 23 °C para ensaios de impacto Charpy a temperatura ambiente. Temperaturas de ensaio divergentes são admissíveis em condições em conformidade com a norma. Frequentemente ensaios de impacto Charpy são realizados a temperaturas baixas. As temperaturas são na maioria das vezes próximas a 20 °C negativos e próximas a 40 °C negativos.
Dimensões da amostra conforme ISO 148-1
Na norma ISO 148-1 são definidas as dimensões para a assim chamada amostra normal:
- Comprimento: 55 mm
- Largura (designação na ISO 148 Série antes de 2016: “Altura“): 10 mm
- Espessura (designação na ISO 148 Série antes de 2016: “Largura“): 10 mm
Quando o material a ser analisado não permite a fabricação de uma amostra normal, a amostra também pode ter a espessura de 7,5 mm, 5,0 mm ou 2,5 mm. Estas amostras são chamadas de amostras de submedida.
O entalhe deve ser feito de forma centralizada em relação ao comprimento em forma de V ou de U
Ensaios de impacto Charpy com exposição a temperatura
Quando o ensaio de impacto Charpy é executado a uma temperatura de ensaio diferente da temperatura ambiente, não devem passar mais de 5 segundos entre a retirada da amostra do recipiente térmico e o impacto do martelo do pêndulo na amostra. Além do mais, deve-se assegurar que a temperatura da amostra não sofra nenhuma alteração no transporte ao pêndulo de impacto . A norma recomenda para tal uma pinça de temperatura regulada com auto-centralização. No caso de lotes de amostra maiores pode ser utilizado um sistema de ensaio automatizado para o transporte e o ensaio automático das amostras.
Ensaios de impacto Charpy automatizados
Ensaios de impacto Charpy também podem ser executados de forma automatizada. Uma solução automatizada oferece a vantagem de excluir influências do operador como por ex. temperatura ou umidade da mão, inserção excêntrica ou obliqua, o que permite a alta reprodutibilidade dos resultados de ensaio. Também o alinhamento automático das amostras no apoio e o início do ensaio pelo sistema de ensaio garantem resultados confiáveis e comparáveis.
O sistema robotizados de ensaios roboTest I fornece suporte ao usuário na execução de ensaios de impacto Charpy conforme ISO 148-1 ou ASTM E 23. Com o sistema podem ser testadas de forma automatizada até 450 amostras metálicas entalhadas na faixa de temperatura de -180 °C até +300 °C. Um corpo maciço e isolado para regulagem de temperatura providencia a temperatura homogênea e exata da amostra.
Após o término do intervalo de regulagem de temperatura necessário, as amostras serão empurradas consecutivamente para fora do dispositivo de condicionamento por temperatura para sua posição de ensaio e lá alinhadas automaticamente e expostas ao impacto. O ensaio é realizado dentro de 5 segundos contados a partir da remoção da amostra do depósito com temperatura controlada.
A entrada e o controle são feitos por meio do software de automatização autoEdition3 utilizado em todos os sistemas de ensaio robotizados.
