Caracterização de material pela técnica “Small Punch”

Abstract

Este trabalho incidiu na realização de ensaios em provetes miniatura do tipo Small Punch (SP) para determinar a tensão de cedência, tensão máxima e alongamento do aço A335 P22. Este tipo de ensaios 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. O principal objetivo consistiu no desenvolvimento e possível validação do procedimento de ensaio no Laboratório de Materiais da Unidade de Ensaios Mecânicos (LabMat – UEM) do Instituto de Soldadura e Qualidade (ISQ). Para realizar os ensaios SP foi necessário projetar um dispositivo de ensaio e adaptá-lo para que fosse possível ser utilizado numa máquina eletromecânica com um forno acoplado que permitisse realizar ensaios a alta temperatura e à temperatura ambiente. Para determinar as propriedades mecânicas utilizaram-se provetes miniatura cujas dimensões, 8 mm de diâmetro e 0,5 mm de espessura, estas medidas foram retiradas de vários autores presente na bibliografia deste trabalho. Foi necessário calcular os coeficientes das equações que permitem de forma empírica determinar as propriedades mecânicas, através dos resultados obtidos com os ensaios convencionais de tração e SP. Não foi possível validar o procedimento de ensaio, devido ao facto que os resultados obtidos nos ensaios SP apresentarem erros significativos em relação aos convencionais. Estes erros estão diretamente associados à classe do extensómetro usado. Para futuros desenvolvimentos neste tema será necessária a aquisição de um extensómetro de maior precisão, mínimo Classe 0,5. É relevante referir que não foi possível, para já, validar a implementação deste ensaio em serviço, mas foi possível identificar pontos chaves para melhorar.

____________________________________________________________________________________

This work was carried out in Small Punch (SP) miniature test specimens to determine the yield strength, tensile strength and elongation of A335 P22 steel. The purpose of this type of test is to obtain information regarding the state of degradation of industrial equipment in service, which are subject to degradation phenomena. The main objective consisted in the development and possible validation of the test procedure in the Materials Laboratory of the Mechanical Testing Unit (LabMat - UEM) of the “Instituto de Soldadura e Qualidade” (ISQ). In order to perform the SP tests, it was necessary to design a test device and adapt it so that it could be used in a electromechanical machine with a coupled oven that allowed to carry out tests at high and room temperature. To determine the mechanical properties were used miniature specimens with the dimensions of 8 mm in diameter and 0.5 mm in thickness, based on data from several authors presented in the bibliography of this work. It was necessary to determine empirically, through conventional traction and SP tests, the coefficients of the equations that allow to determine the desired mechanical properties. It was not possible to validate the test procedure, because the results obtained in the SP tests presented significant errors when compared with the conventional ones. These errors are directly associated with the class of the extensometer used. For future developments in this topic it will be necessary to acquire a strain gauge of greater accuracy, minimum Class 0.5. It is important to note that, although it was not possible to validate the implementation of this miniature test procedure, it was possible to identify key points to improve the technique.