PESQUISA DE MICROINDENTAÇÃO E CONTROLE DE QUALIDADE

A mecânica das rochas é o estudo do comportamento mecânico dos maciços rochosos e é aplicada nas indústrias de mineração, perfuração, produção de reservatórios e construção civil. A instrumentação avançada com medição precisa das propriedades mecânicas permite a melhoria de peças e procedimentos dentro dessas indústrias. Procedimentos bem sucedidos de controle de qualidade são assegurados pela compreensão da mecânica de rochas na microescala.

OBJETIVO DA MEDIÇÃO

Nesta aplicação o Nanovea testador mecânico mede a dureza Vickers (Hv), o módulo de Young e a tenacidade à fratura de uma amostra de rocha mineral. A rocha é composta por biotita, feldspato e quartzo que formam o compósito granítico padrão. Cada um é testado separadamente.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Esta seção inclui uma tabela de resumo que compara os principais resultados numéricos para as diferentes amostras, seguida da lista completa dos resultados, incluindo cada indentação realizada, acompanhada por micrográficos da indentação, quando disponível. Estes resultados completos apresentam os valores medidos do módulo de Dureza e Young como a profundidade de penetração (Δd) com suas médias e desvios padrão. Deve-se considerar que pode ocorrer grande variação nos resultados caso a rugosidade superficial esteja na mesma faixa de tamanho que o recuo.

Tabela de resumo dos principais resultados numéricos para Dureza e Resistência à Fratura

CONCLUSÃO

O testador mecânico Nanovea demonstra reprodutibilidade e resultados precisos de indentação na superfície dura da rocha mineral. A dureza e o módulo de Young de cada material que forma o granito foi medido diretamente da profundidade versus curvas de carga. A superfície rugosa significou testes com cargas mais elevadas que podem ter causado micro fissuras. As micro fissuras explicariam algumas das variações observadas nas medições. As rachaduras não eram perceptíveis através da observação microscópica padrão por causa de uma superfície de amostra áspera. Portanto, não é possível calcular os números tradicionais de resistência à fratura que exigem medições do comprimento das fissuras. Em vez disso, utilizamos o sistema para detectar a iniciação de fissuras através dos deslocamentos na profundidade versus curvas de carga enquanto aumentava as cargas.

As cargas de limite de fraturas foram relatadas em cargas onde ocorreram falhas. Ao contrário dos testes tradicionais de resistência à fratura que medem simplesmente o comprimento da fratura, obtém-se uma carga na qual se inicia a fratura do limiar. Além disso, o ambiente controlado e monitorado de perto permite que a medição da dureza seja usada como um valor quantitativo para comparar uma variedade de amostras.