Ensaio de dobramento avalia ductilidade

O ensaio de dobramento é um ensaio qualitativo simples e barato que pode ser usado para avaliar a ductilidade de um material. É frequentemente usado para controle de qualidade de juntas com solda de topo. Tanto o equipamento como os corpos de prova são bastante simples, possibilitando a condução do teste no ambiente de fábrica.

Basicamente, o teste consiste em apoiar o corpo em dois pontos afastados de uma distância conhecida e aplicar no ponto médio desta distância uma carga vertical. Esta forma de dobramento é também denominada flexão de três pontos. A carga é transmitida através de um cutelo e causa a deformação por efeito de flexão, até que seja atingido um ângulo especificado, denominado ângulo de dobramento. A deformação é permanente. A parte externa do corpo de prova (região tracionada) fica severamente deformada plasticamente.

Outra forma de teste consiste em fixar uma das extremidades do corpo de prova, aplicando a carga na outra extremidade ou em outro ponto do corpo, utilizando sistemas móveis com cutelos e roletes.

Parâmetros do ensaio

O parâmetro mais importante deste ensaio é o ângulo de dobramento, que pode ser de 90°, 120° ou 180°, dependendo dos requisitos do teste. O corpo de prova deverá ser deformado até atingir o ângulo desejado. Quanto maior o ângulo, mais severo o ensaio.

A severidade do ensaio é também função do diâmetro interno de dobramento e da seção transversal do corpo de prova. Estas condições variam em função da localização e orientação do corpo de prova, composição química, propriedades de resistência, dureza e qualidade do material.

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Outro parâmetro do ensaio é o diâmetro do cutelo, que varia com a resistência e a ductilidade do material a testar. Usando como exemplo uma liga dura de alumínio, de baixa ductilidade, o diâmetro do cutelo deve ser 8 vezes maior do que a dimensão da seção transversal do corpo de prova. Já para um aço recozido de baixo carbono esta relação deve ser de 3 vezes.

Corpos de prova

Os corpos de prova podem ter forma prismática, de seção quadrada, retangular, circular ou tubular.Eles podem ser cortados a partir de chapas, barras ou tubos. Em geral o corte é feito com serra de fita, descartando-se as porções próximas às bordas (aproximadamente 2cm), especialmente para extração a partir de chapas.

Após o corte, as superfícies devem ser usinadas e as arestas suavizadas por lixamento. O grau de acabamento é mais refinado para a execução de ensaios guiados com matriz. Para ensaio de corpos soldados com solda de topo, o excesso da solda deve ser removido, de modo que chapa e solda tenham a mesma espessura.

Avaliação dos resultados

Depois de efetuada a aplicação de carga e o dobramento do corpo de prova, observa-se a olho nu a região tracionada. Esta região não deve apresentar trincas ou fissuras para a aprovação do material. Caso contrário, o material não passou no teste. A maioria das especificações considera que um defeito de comprimento maior do que 3mm é causa para rejeição.

Se o corpo de prova rompe durante o teste - antes de atingir o ângulo de dobramento especificado - também fica caracterizada a não aprovação do material. Tal condição é denominada ruptura prematura, que pode ser causada por defeitos ou fragilização do material na região de tração.

No caso de corpos de prova soldados é usual determinar o alongamento percentual da região soldada.