ESTAMPAGEM 73 de tração até à fratura, obtêm-se as curvas de carga-deslocamento e a integração das curvas corresponde ao trabalho total de fratura, Wf. Ao dividir Wf pela secção transversal e ao traçá-la como uma função do comprimento do ligamento, os parâmetros we e l βwp são obtidos por um ajuste linear simples. O trabalho essencial de fratura, we, corresponde à ordenada na origem e o trabalho plástico, wp, multiplicado pelo fator de forma, β, representa o declive da regressão linear, de acordo com: em que l0 é definido como o comprimento inicial do ligamento (a distância entre os entalhes), t0 como a espessura inicial da placa e β como um fator de forma que depende da forma da zona de fratura. 2.3. Preparação das amostras O raio do entalhe na metodologia TEF é essencial para obter resultados fiáveis [6, 7]. Por conseguinte, para obter valores de tenacidade fiáveis e independentes do processo de entalhe, é necessário utilizar amostras pré-fissuradas por fadiga, tal como recomendado pelos procedimentos padrão. A pré-fissuração por fadiga é demorada e requer equipamento especializado e pessoal com formação. A ferramenta inovadora descrita em [10] pode criar dois entalhes simétricos e afiados em amostras DENT em poucos segundos e pode ser adaptada a uma máquina de ensaios universal. Os entalhes obtidos no processo de cisalhamento têm um raio de entalhe de ρ ≈ 2 µm, semelhante a uma fissura de fadiga. A ferramenta de entalhar é constituída por uma placa superior móvel que contém um punção biselado e uma placa inferior que inclui uma matriz e um compactador de amostras (figura 2). Uma amostra retangular sem entalhes é colocada na matriz utilizando dois pinos para a centrar e assegurar a mesma posição dos entalhes para todas as amostras. Uma outra amostra da mesma espessura é colocada no compactador de amostras para corresponder à altura da placa inferior. Ao baixar a placa superior, o punção cria dois entalhes afiados na amostra DENT através de um processo de cisalhamento. A amostra cortada é achatada na zona de achatamento durante o processo de corte seguinte. A calibração do comprimento do ligamento pode ser feita perfurando a mesma amostra a diferentes profundidades e relacionando o ligamento medido à superfície com o deslocamento da placa superior. Quanto maior for o deslocamento, menor será o comprimento do ligamento. No presente estudo, foram testadas sete a nove amostras DENT de 200 x 55 mm para cada material. Foram criados entalhes de cisalhamento para obter comprimentos de ligamento entre 6 e 16 mm. 2.4. Ensaios TEF Após a preparação das amostras DENT, a espessura da chapa e os comprimentos iniciais dos ligamentos são medidos. O protocolo seguido para o ensaio está descrito no CEN Workshop Agreement (CWA) para o ensaio TEF de chapas metálicas finas dúcteis [9]. O ensaio consiste em testar à tração Figura 1. Esquerda: amostra DENT utilizada na metodologia de TEF. Direita: determinação experimental da metodologia de TEF. A interceção é indicada como we, e o declive mostra o βwp. Figura 2: a) Montagem experimental da ferramenta de entalhe rápido e as amostras antes e depois do processo de corte. b) Desenho do processo de cisalhamento para criar os entalhes cortados e imagem microscópica da ponta do entalhe cortado (o raio do entalhe está indicado).
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