Título

DESENVOLVIMENTO DE UMA CÂMARA CRIOGÊNICA DE BAIXO CUSTO PARA AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO MECÂNICO EM TRAÇÃO DE AÇOS EM BAIXAS TEMPERATURAS

DEVELOPMENT OF A LOW-COST CRYOGENIC CHAMBER AIMING TO EVALUATE LOW TEMPERATURE TENSILE MECHANICAL BEHAVIOR OF STEELS

Autoria

Faria, Geraldo Lucio de; Dâmaso, Heitor Vieira; Ribeiro, Leonardo Barbosa Lazarini Silva; Magalhães, Aparecida Silva

DOI

10.5151/2594-5327-34133

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Resumo

ESTE TRABALHO APRESENTA O DESENVOLVIMENTO DE UM EQUIPAMENTO CAPAZ DE SIMULAR CONDIÇÕES ESTÁVEIS DE TEMPERATURAS SUBZERO PARA REALIZAÇÃO DE ENSAIOS MECÂNICOS. DEVIDO AO ELEVADO CUSTO DE EQUIPAMENTOS COMERCIAIS COM A MESMA FINALIDADE, FOI PROPOSTA A CRIAÇÃO DE UM APARATO A PARTIR DA UTILIZAÇÃO DE COMPONENTES DE BAIXO CUSTO E UM SOFTWARE CONTROLADOR. APÓS A BEM SUCEDIDA CONFECÇÃO DO EQUIPAMENTO, FORAM REALIZADOS TESTES QUE COMPROVARAM O CONTROLE ESTÁVEL DE TEMPERATURAS NEGATIVAS ATÉ -170°C, COM DESVIO MÁXIMO DE ±1,4°C NA ISOTERMA. FORAM TAMBÉM REALIZADOS ENSAIOS DE TRAÇÃO EM UM AÇO A36 NAS TEMPERATURAS: AMBIENTE, 0°C, -50°C E -100°C COM A FINALIDADE DE DEMONSTRAR A FUNCIONALIDADE E EFICÁCIA DO EQUIPAMENTO NA ÁREA DE ENSAIOS MECÂNICOS DOS MATERIAIS. OS RESULTADOS OBTIDOS FORAM ANALISADOS E COMPARADOS COM DADOS DA LITERATURA SOBRE O COMPORTAMENTO MECÂNICO DE DIFERENTES AÇOS EM BAIXAS TEMPERATURAS. FOI COMPROVADA A EFICIÊNCIA E A CONFIABILIDADE DO EQUIPAMENTO DESENVOLVIDO. O APARATO VIABILIZA PESQUISAS E ESTUDOS EM DIVERSAS ÁREAS DO CONHECIMENTO QUE NECESSITAM SIMULAR CONDIÇÕES ESTÁVEIS EM BAIXAS TEMPERATURAS, POR EXEMPLO AVALIAÇÕES DE COMPORTAMENTO MECÂNICO DE MATERIAIS A SEREM UTILIZADOS EM REGIÕES DE CLIMA DESFAVORÁVEL.

 

THIS WORK PRESENTS THE DEVELOPMENT OF AN APPARATUS CAPABLE OF SIMULATING STABLE CONDITIONS OF SUBZERO TEMPERATURES AIMING TO PERFORM MECHANICAL TESTS. DUE TO THE HIGH COST OF COMMERCIAL EQUIPMENT FOR THE SAME PURPOSE, IT WAS PROPOSED TO CREATE AN APPARATUS BASED ON THE USE OF LOW-COST COMPONENTS COUPLED TO A SUPERVISORY SOFTWARE. AFTER THE SUCCESSFUL APPARATUS MANUFACTURING, TESTS WERE CARRIED OUT, PROVING THE STABLE CONTROL OF NEGATIVE TEMPERATURES DOWN TO -170°C, WITH A MAXIMUM ISOTHERM DEVIATION OF ±1.4°C. TENSILE TESTS WERE ALSO PERFORMED ON A36 STEEL AT TEMPERATURES: ROOM TEMPERATURE, 0°C, -50°C AND -100°C IN ORDER TO DEMONSTRATE THE EQUIPMENT FUNCTIONALITY AND EFFECTIVENESS IN THE MATERIAL MECHANICAL TESTING AREA. THE OBTAINED RESULTS WERE ANALYZED AND COMPARED WITH EXPERIMENTAL DATA, ABOUT MECHANICAL BEHAVIOR OF DIFFERENT STEEL TYPES AT LOW TEMPERATURES, AVAILABLE THE IN TECHNICAL LITERATURE. THE EFFICIENCY AND RELIABILITY OF THE DEVELOPED APPARATUS WAS CONFIRMED. THIS APPARATUS ENABLES RESEARCH AND STUDIES IN SEVERAL KNOWLEDGE AREAS THAT NEED TO SIMULATE STABLE CONDITIONS AT LOW TEMPERATURES, FOR INSTANCE ASSESSMENTS ABOUT THE MECHANICAL BEHAVIOR OF MATERIALS TO BE USED IN REGIONS WITH UNFAVORABLE WEATHER.

Palavras-chave

Câmara Criogênica; Criogenia Controlada; Temperaturas Subzero; Ensaios de Tração; Aço A36.

Cryogenic Chamber; Controlled Cryogenics; Subzero Temperatures; Tensile Test; A36 Steel.