O Pêndulo Charpy, também conhecido como teste de impacto Charpy ou ensaio Charpy, é um método padronizado para medida de resistência e impactos e deformação de um material medindo a taxa de destruição e o quanto esse material foi resiliente. Esta energia absorvida é uma medida a partir de um determinado material de resistência e atua como uma ferramenta para estudar as propriedade dúctil/frágil. É amplamente aplicado na indústria, uma vez que é fácil realização e os resultados podem ser obtidos de forma rápida e barata. Uma desvantagem é que alguns resultados são apenas comparativos.

O teste foi desenvolvido por volta de 1900 por SB Russell (1898, um norte-americano) e G. Charpy (1901, um francês). O teste se tornou conhecido como o teste Charpy no início de 1900, devido às contribuições técnicas e esforços de normalização realizadas por Georges Charpy. O teste foi fundamental para a compreensão dos problemas de fratura de navios durante a Segunda Guerra Mundial.

Atualmente ele é utilizado em muitas indústrias de materiais, por exemplo, a construção de telhados, telhas e materiais em pontes para determinar como as intempéries naturais poderá afetar os materiais utilizados.

História Em 1896 Russell introduziu a ideia de energia de fratura residual e concebeu um teste de fratura através de um pêndulo. Testes iniciais de Russell, mediu amostras entalhadas. Em 1897 Frémont introduziu um teste tentando medir o mesmo fenômeno usando uma máquina de mola. Em 1901 Georges Charpy propôs um método padronizado melhorado de Russell através da introdução de um pêndulo redesenhado, dando especificações precisas

Definição thumb|left|200px|Uma máquina de impacto antiga.

O aparelho consiste de um pêndulo de massa e comprimento conhecido que é deixado cair de uma altura conhecida, impactando o material a ser testado. A energia transferida para o material pode ser medida, comparando a diferença em altura do martelo antes e depois da fractura (de energia absorvida pelo evento de fractura). As fissuras resultantes do impacto na amostra afere os resultados do teste de impacto, assim, é necessário que o entalhe seja de dimensões regulares e geométricos. O tamanho da amostra também pode afetar os resultados, uma vez que as dimensões determinam se o material está em plano de deformação. Esta diferença pode afetar significativamente as conclusões.

O "Métodos normalizados para testes de impacto com entalhe barra de materiais metálicos" pode ser encontrada na norma ASTM E23,ASTM E23 Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials ISO 148-1ISO 148-1 Metallic materials - Charpy pendulum impact test - Part 1: Test method ou pela EN 10045-1,EN 10045-1 Charpy impact test on metallic materials. Test method (V- and U-notches) onde todos os aspectos do teste e os equipamentos utilizados são descritos em detalhe.

Resultados quantitativos O resultado quantitativo do impacto, testa a energia necessária para fraturar um material e pode ser usado para medir a resistência do material. Existe uma ligação para a resistência à deformação, mas ela não pode ser expressa por fórmula. Além disso, a taxa de deformação pode ser estudada e analisada quanto ao seu efeito sobre a fratura.

A temperatura de transição (DBTT) pode ser derivada a partir da temperatura em que a energia necessária para fracturar o material muda drasticamente. No entanto, na prática, não há transição nítida e é difícil obter uma temperatura precisa de transição. Um DBTT exato pode ser empiricamente derivado de várias maneiras: a energia absorvida específica, a mudança no aspecto da fratura (como 50% da área é a clivagem), etc

Resultados qualitativos Os resultados qualitativos do impactos podem ser usados para determinar a ductilidade do material. Se há quebra de material sobre uma superfície plana, a fratura foi frágil, e se as quebras de materiais com bordas irregulares ou restos de cisalhamento, a fratura foi dúctil. Normalmente, um material não quebra apenas de um lado, assim, comparando os impactos das áreas de superfície planas da fractura, pode-se obter uma estimativa da percentagem de fractura dúctil/frágil.

Os tamanhos das amostras De acordo com a regra da ASTM A370,ASTM A370 Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products o tamanho padrão da amostra para o teste de Charpy é 10mm × 10mm × 55mm. Para tamanhos menores: 10mm × 7.5mm × 55mm, 10mm × 6.7mm × 55mm, 10mm × 5mm × 55mm, 10mm × 3.3mm × 55mm, 10mm × 2.5mm × 55mm. De acordo com a regra EN 10045-1, o tamanho padrão das amostra são: 10mm × 10mm × 55mm. E para tamanhos menores: 10mm × 7.5mm × 55mm e 10mm × 5mm × 55mm. Já de acordo com o padrão ISO 148, são: 10mm × 10mm × 55mm. E para padrões menores: 10mm × 7.5mm × 55mm, 10mm × 5mm × 55mm e 10mm × 2.5mm × 55mm.

Ver também Força de contato Resiliência

Ligações externas Teste de Charpy na universidade do aço (steeluniversity.org), incluindo uma completa simulação interativa. Online Curvefitting Calculator for Charpy Impact Testing

Categoria:Ciência dos materiais Categoria:Resistência dos materiais Categoria:Engenharia