O ensaio de impacto permite determinar a energia absorvida na deformação e ruptura do corpo de prova e, quanto menor for a energia absorvida, mais frágil será o comportamento do material àquela solicitação dinâmica.
O ensaio consiste em submeter um corpo de prova (metálico, cerâmico, polimérico ou compósito), geralmente entalhado e com dimensões padronizadas, a uma flexão provocada por impacto por um martelo pendular. Os resultados são apresentados relacionando a energia absorvida durante o impacto em relação à temperatura do corpo de prova.
Para a realização do ensaio com corpo de prova Charpy, por exemplo, a amostra é apoiada como uma viga em posição horizontal e carregada do lado oposto ao do entalhe pelo impacto do pêndulo.
O corpo de prova é forçado a se dobrar e fratura a uma elevada taxa de deformação, da ordem de 10³ s-1. Já o corpo de prova Izod, possui uma extremidade fixa próxima ao entalhe V e recebe o impacto do pêndulo na outra extremidade.
A principal medida resultante do ensaio de impacto é a energia absorvida para deformar e fraturar a amostra, que pode ser obtida pela diferença entre e altura inicial do martelo e a altura atingida pelo mesmo após o impacto.
De acordo com o Sistema Internacional (SI), a energia absorvida é expressa em termos de energia absorvida por unidade de espessura (J/mm) ou unidade de área (J/mm²). Também pode ser dada em kgf.mm.
Outra medida importante relacionada ao ensaio de impacto com amostra entalhada, e mais significativo quando realizado em um intervalo amplo de temperaturas, é a temperatura na qual ocorrer a transição dúctil-frágil em materiais que apresentam esse fenômeno, além de ser empregado na verificação do efeito da temperatura na tenacidade em diversos tipos de materiais.
Desse modo, o emprego dos ensaios de impacto atua significantemente na seleção de materiais para engenharia através das curvas de temperatura de transição, que relacionam a energia absorvida no impacto com a temperatura do corpo de prova.
A curva de transição dúctil-frágil é influenciada por diversos fatores, entre eles a estrutura cristalina, composição química, tratamentos térmicos e conformação mecânica dos materiais.
A maioria dos polímeros e cerâmicas também apresentam transição dúctil-frágil, entretanto para as cerâmicas, essa transição é observada apenas em temperaturas elevadas, ordinariamente acima de 1000 °C.
Para polímeros, além da temperatura, a velocidade de ensaio, a umidade relativa do ar e as tensões residuais do processo de moldagem também devem ser controladas para a obtenção de resultados adequados e condizentes com a aplicação do componente.
Corpos de prova moldados tem resistência inferior a corpos de prova de injeção. Grau de cristalinidade e massa molar são parâmetros estruturais que influenciam na resistência ao impacto.
O CCDM conta com infraestrutura completa para a realização desses ensaios de impacto e avalia as seguintes normas: ASTM E23, ASTM D256 (Izod), ISO 180 (Izod), ASTM F648 (Izod), ASTM D6110 (Charpy) e ISO 179 (Charpy). Além disso, testes tipo Charpy e Izod entre -80 °C a 150 °C são oferecidos pelo CCDM.
Entre em contato conosco para saber mais sobre os ensaios de impacto que são realizados em nossos laboratórios
Observando os resultados dos ensaios Charpy para diferentes acos-carbono em funcao da temperatura, relacione os metais I, II e III, expostos na figura acima, com algumas das caracteristicas apresentadas abaixo. esses ensaios tem como objetivo avaliar a resistencia ao impacto de um material em diferentes temperaturas e conhecer o tipo de fratura ocorrida no ensaio, avaliando e classificando-a como ductil ou fragil.