Ensaio de tração i, Notas de estudo de Engenharia Mecânica

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ENSAIO DE TRAÇÃOENSAIO DE TRAÇÃO

ASPECTOS IMPORTANTES DO ASPECTOS IMPORTANTES DO

DIAGRAMA TENSÃO- DIAGRAMA TENSÃO-

DEFORMAÇÃO DEFORMAÇÃO

Diagrama tensão-deformaçãoDiagrama tensão-deformação

Quando um corpo de prova é submetido a um ensaio de Quando um corpo de prova é submetido a um ensaio de tração, tração, aa máquinamáquina dede ensaioensaio fornecefornece umum gráficográfico queque mostra mostra asas relaçõesrelações entreentre aa forçaforça aplicadaaplicada ee asas deformações deformações ocorridasocorridas durantedurante oo ensaio.ensaio. Dividindo-seDividindo-se esta força pela área temos a tensão. esta força pela área temos a tensão. Este gráfico é conhecido por diagrama tensão- Este gráfico é conhecido por diagrama tensão- deformação. A Figura 1 mostra um gráfico comum para o deformação. A Figura 1 mostra um gráfico comum para o ensaio de tração de aços. ensaio de tração de aços. Figura 1 – Diagrama Tensão-Deformação comum para Figura 1 – Diagrama Tensão-Deformação comum para aços.aços.

T = E .T = E. εε Tensão ( Tensão (σσ)) Deformação Deformação ( (δδ)) Módulo de Módulo de Elasticidade Elasticidade O O módulomódulo dede elasticidadeelasticidade éé aa medidamedida dada (^) rigidezrigidez dodo material. material. (^) QuantoQuanto maiormaior forfor (^) oo (^) módulo,módulo, menormenor seráserá aa deformação deformação elásticaelástica resultanteresultante dada (^) aplicaçãoaplicação dede umauma tensão e mais rígido será o material. Esta propriedade é tensão e mais rígido será o material. Esta propriedade é muito importante na seleção de materiais para fabricação muito importante na seleção de materiais para fabricação de molas. de molas.

Limite de Proporcionalidade Limite de Proporcionalidade

A lei de Hooke tem validade até um determinado valor de A lei de Hooke tem validade até um determinado valor de tensão, tensão, denominadodenominado limitelimite dede proporcionalidade,proporcionalidade, representado representado nono gráficográfico porpor A’.A’. AA partirpartir destedeste ponto,ponto, aa deformação deixa de ser proporcional à carga aplicada. Na deformação deixa de ser proporcional à carga aplicada. Na prática, considera-se que o limite de proporcionalidade e o prática, considera-se que o limite de proporcionalidade e o limite de elasticidade são coincidentes. limite de elasticidade são coincidentes.

Figura 3 – O limite elástico (A) e o de proporcionalidade (A’) naFigura 3 – O limite elástico (A) e o de proporcionalidade (A’) na prática são coincidentes. prática são coincidentes.

Limite de Escoamento Limite de Escoamento

No início da fase plástica ocorre um fenômeno chamado No início da fase plástica ocorre um fenômeno chamado escoamento. escoamento. OO escoamentoescoamento caracteriza-secaracteriza-se porpor umauma deformação deformação permanentepermanente dodo materialmaterial semsem queque hajahaja aumento de carga, mas com aumento da velocidade de aumento de carga, mas com aumento da velocidade de deformação. Durante o escoamento a carga oscila entre deformação. Durante o escoamento a carga oscila entre valores muito próximos uns dos outros, Figura 4. valores muito próximos uns dos outros, Figura 4.

Para calcular o valor do limite de resistência (LR), bastaPara calcular o valor do limite de resistência (LR), basta aplicar a fórmula: aplicar a fórmula: Limite de Resistência Limite de Resistência (B) (B) Figura 5 – Limite de Figura 5 – Limite de resistência. resistência. Área da seção Área da seção transversal transversal inicial inicial Força máxima Força máxima

Limite de RupturaLimite de Ruptura

Continuando a tração, chega-se à ruptura do material, que Continuando a tração, chega-se à ruptura do material, que ocorre ocorre numnum pontoponto chamadochamado limitelimite dede rupturaruptura (^) (C).(C). NoteNote que a tensão no limite de ruptura é menor que no limite que a tensão no limite de ruptura é menor que no limite de resistência, devido à diminuição da área que ocorre no de resistência, devido à diminuição da área que ocorre no corpo de prova depois que se atinge a carga máxima. corpo de prova depois que se atinge a carga máxima. Limite de Ruptura (C) Limite de Ruptura (C) Figura 6 – Limite de Figura 6 – Limite de Ruptura. Ruptura.

EstricçãoEstricção

É a redução percentual da área da seção transversal do É a redução percentual da área da seção transversal do corpo de prova na região onde vai se localizar a ruptura. corpo de prova na região onde vai se localizar a ruptura. A estricção determina a ductilidade do material. Quanto A estricção determina a ductilidade do material. Quanto maior for a porcentagem de estricção, mais dúctil será o maior for a porcentagem de estricção, mais dúctil será o material. material. Figura 8 – Corpo de prova antes do ensaio e após o ensaio de Figura 8 – Corpo de prova antes do ensaio e após o ensaio de tração mostrando a região de estricção. tração mostrando a região de estricção.