31712-CE_-ED_-_Ensaio_de_Tração

7/31/2019 31712-CE_-ED_-_Ensaio_de_Trao

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Tecnologia dos Materiais

ENSAIOSMECNICOS


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ENSAIOS MECNICOS

A determinao das propriedades mecnicas de um material metlico realizada por meio de vrios ensaios; geralmente estes ensaios soDESTRUTIVOS pois promovem a ruptura ou inutilizao do material.

Os ensaios NO DESTRUTIVOS podem determinar algumas propriedadesfsicas do metal, mas na maioria das vezes so utilizados para detectarfalhas.

O controle da produo pode ser realizado por meio de ensaios mecnicose o aperfeioamento do material pode ser estudado atravs daspropriedades mecnicas obtidas atravs destes ensaios.


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ENSAIOS MECNICOS

Os ensaios mecnicos so realizados pela aplicao, em um material, deum tipo de esforos possveis (trao, compresso, flexo, toro,cisalhamento) para determinar a resistncia do material a cada um destesesforos.

A escolha do ensaio mecnico mais adequado para cada produto metlicodepende da finalidade do material, dos tipos de esforos que o material irsofrer em uso e das propriedades mecnicas que se deseja medir.


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TIPOS DE ESFOROS

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Trao

Compresso

Toro

Cisalhamento

Flexo

Flambagem


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ENSAIOS MECNICOS

Existem especificaes para todo tipo de produto metlico fabricado enestas especificaes constam os tipos de ensaios mecnicos que devemser realizados para se saber se o produto est em conformidade com afinalidade proposta.

As especificaes do produto devem mencionar a quantidade e o tamanhodas amostras a serem testadas, bem como a maneira de se retirar estasamostras, a fim de que as mesmas sejam representativas do material a serensaiado.

As Normas Tcnicas incluem especificaes de materiais, mtodos deensaios e de analise, normas de clculos e de segurana, terminologiatcnica de materiais, simbologias para representao em formulas edesenhos, padronizaes dimensionais, etc.


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ENSAIOS MECNICOS

Para ensaios mecnicos, as normas utilizadas so referentes sespecificaes dos materiais e aos mtodos de ensaios.

Um mtodo descreve o correto procedimento para se efetuar umdeterminado ensaio mecnico. Assim seguindo-se sempre o mesmomtodo, os resultados obtidos para um material so semelhantes e

reprodutveis onde quer que o ensaio seja realizado.

O mtodo fornece os requisitos exigidos para o equipamento que vai serusado, alm do tamanho e da forma do corpo de prova a serem ensaiados.

O mtodo de ensaio define tambm os conceitos importantes relacionadosao ensaio e menciona como os resultados devem ser fornecidos em umrelatrio final.

As especificaes fornecem os valores mnimos das propriedadesmecnicas que o material deve atender para a finalidade a que se destina.


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ENSAIOS DESTRUTIVOS

TRAODOBRAMENTOFLEXOTORO

FADIGAIMPACTOCOMPRESSODUREZA (pode no inutilizar a pea ensaiada)


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ENSAIO DE TRAO

A facilidade de execuo e a reprodutividade dos resultados tornam oensaio de trao o mais importante de todos os ensaios.

A aplicao de uma fora em um corpo slido promove uma deformao domaterial na direo do esforo e o ensaio de trao consiste em submeterum material a um esforo que tende a estic-lo ou along-lo.


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ENSAIO DE TRAO

Este corpo de prova fixado a uma maquina que aplica esforos crescentesna sua direo axial, sendo medidas as deformaes correspondentes pormeio de um aparelho (extensmetro)


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ENSAIO DE TRAO


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TENSO E DEFORMAO

Para se determinar o comportamento mecnico de um material, aplicam-secargas (foras) sobre corpos de prova.

TENSO: definida como a fora externa aplicada sobre ele por unidade derea. medida em N/m2 (Pa) ou kgf/mm2,

DEFORMAO: mudana na forma (dimensional) do corpo, provocadapela aplicao da carga.


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ENSAIO DE TRAO CONVENCIONAL

Quando um corpo submetido a um ensaio de trao, pode-se construir umgrfico TENSO X DEFORMAO , pelas medidas diretas da cargaaplicada (ou da tenso) e da deformao que crescem continuamente at ofim do ensaio (ruptura do material)


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LIMITE DE RESISTNCIA TRAO

Deformao

T e n s

o

LRT

F

MTenso de

ruptura


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Verifica-se inicialmente que o diagrama linear e representado pelaexpresso:

ENSAIO DE TRAO

Que corresponde a Lei de Hooke. A constante de proporcionalidade conhecida por Mdulo de Elasticidade ou Mdulo de Young.

A linearidade do diagrama termina no ponto A, denominado de limiteelstico, definido como a maior tenso que o material pode suportar, semdeixar deformao permanente quando o material descarregado.

Quando o metal solicitado com um esforo de intensidade tal que adeformao fique no intervalo da linha AO, as tomos so deslocados desua posio inicial a uma distancia muito pequena e, assim que o esforo retirado, os tomos voltam a sua posio inicial, devido as foras de ligao

entre os mesmos, desaparecendo a deformao


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Terminada a zona elstica, atinge-se a zona plstica, onde a tenso e adeformao no so mais relacionadas por uma constante deproporcionalidade e em qualquer ponto do diagrama, havendodescarregamento do material at tenso igual a zero, o material fica comuma deformao permanente ou residual.Em alguns metais e ligas o inicio da plasticidade verificado pelofenmeno do escoamento, que caracterizado por uma aumentorelativamente grande da deformao para uma pequena variao datenso.Depois do escoamento o material est encruado. Denomina-selimite de escoamento a tenso atingida durante o escoamento.Para materiais que no exibem o escoamento, utiliza-se o limiteconvencional de escoamento (n ):

Na prtica, n pode tomar valores de 0,2% no caso mais geral, 0,5% paracobre e suas ligas e 0,1% para os casos especiais.

ENSAIO DE TRAO


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ENSAIO DE TRAO

O alongamento (A) calculado pela expresso:

Sendo Lo a distancia inicial marcada no corpo de prova antes do ensaio,geralmente especificada nas normas tcnicas e L a distancia final aps aruptura do corpo de prova. A alongamento expresso em percentagem.

A estrico ( ) medida tambm em percentagem, pela diminuio da

seco transversal do corpo de prova aps a ruptura.


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PROPRIEDADES MECNICAS

Mdulo de Elasticidade: medida da rigidez do material, quanto maior omdulo, menor ser a deformao elstica resultante da aplicao de umatenso e mais rgido ser o metal. A medida de E feita pela tangente dareta caracterstica da zona elstica.Elasticiade:Plasticidade:Limite de escoamento:Limite convencional de escoamentoResiliencia:Coeficiente de Poisson

EncruamentoLimite de resistenciaAlongamentoEstricoLimite de Ruptura.


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RESILINCIA

Capacidade do material absorver energia na regio elstica e depoisdevolv-la, com o descarregamento.Sua medida feita pelo mdulo deResilincia (Ur), que a energia de deformao por unidade de volume,necessria para tensionar o material da origem at a tenso do limite deproporcionalidade

0,002 e

e

Onde r representa o limite deproporcionalidade, que na prtica podeser substitudo pelo limite de escoamento(n ).


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COEFICIENTE DE POISSON

O coeficiente de Poisson mede a rigidez do material na direoperpendicular a direo da carga aplicada. A maioria dos metais tem ovalor de entre 0,25 e 0,35, sendo 0,33 o valor mais adotado.


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TENACIDADE

Capacidade do material absorver energia at a sua fratura.CARREGAMENTO ESTTICO: representada pela rea abaixo do diagramatenso x deformao.CARREGAMENTO DINMICO COM ENTALHE: representada pela energiaabsorvida no ensaio de impacto.

MATERIAL TENAZ:RESISTNCIA ELEVADA.DUCTILIDADE ELEVADA.


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DUCTILIDADE

uma medida do grau de deformao plstica suportado at a fratura.

MATERIAL FRGIL:suporta muito pouca ou nenhuma deformaoplstica.

MEDIDAS DE DUCTILIDADE: ALONGAMENTO PERCENTUAL APS A RUPTURA (%AL).ESTRICO ou REDUO DE REA APS A RUPTURA (%RA):


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FRGEIS X DCTEIS

Representao esquemtica do comportamentotenso x deformao de materiais frgeis e dcteis.

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