28
1 MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006 Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho Permitem perceber como os materiais se comportam quando lhes são aplicados esforços ENSAIOS MECÂNICOS Ensaios Destrutivos Destrutivos Ensaios Não Destrutivos Não Destrutivos Tipos provocam a inutilização do material ensaiado 2 MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006 Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho Objectivo dos ensaios Na indústria Para controlar a qualidade de produção Para comparar e seleccionar materiais Na investigação O procedimento de cada ensaio em geral está normalizado normalizado. A norma de ensaio especifica o método correcto que torna os resultados obtidos, para o mesmo material, reprodutíveis onde quer que se faça o ensaio NP Norma Portuguesa NP Norma Portuguesa ASTM ASTM American American Society Society for for Testing Testing Materials Materials DIN DIN Deutches Deutches Institut Institut für Norming Norming AFNOR AFNOR Association Association Francaise Francaise de de Normalisation Normalisation ISO ISO International International Organization Organization for for Standadization Standadization BSI BSI British British Standards Standards Institution Institution NP EN European Norm

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1

1

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

Permitem perceber como os materiais se comportam quando lhes são aplicados esforços

ENSAIOS MECÂNICOS

Ensaios DestrutivosDestrutivos

Ensaios Não DestrutivosNão DestrutivosTipo

s provocam a inutilização do material ensaiado

2

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

Objectivo dos ensaios

Na indústria Para controlar a qualidade de produção

Para comparar e seleccionar materiaisNa investigação

O procedimento de cada ensaio em geral estánormalizadonormalizado.A norma de ensaio especifica o método correcto que torna os resultados obtidos, para o mesmo material, reprodutíveis onde quer que se faça o ensaioNP Norma PortuguesaNP Norma Portuguesa

ASTM ASTM AmericanAmerican SocietySociety for for TestingTesting MaterialsMaterials

DIN DIN DeutchesDeutches InstitutInstitut ffüürr NormingNorming

AFNOR AFNOR AssociationAssociation FrancaiseFrancaise de de NormalisationNormalisation

ISO ISO InternationalInternational OrganizationOrganization for for StandadizationStandadization

BSI BSI BritishBritish Standards Standards InstitutionInstitution

NP EN European Norm

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2

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

Ensaios mecânicosEnsaios mecânicos

Ensaio de tracçãoEnsaio de dobragem

Ensaio de fadiga (solicitações cíclicas)

Ensaio de durezaEnsaio de choque

Ensaio de fluência

4

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

Ensaio de tracção

F, ∆LF

∆L

0

100

200

300

400

500

600

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

extensão

Tens

ão

MPa

adimensional

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5

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa CoutinhoMATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2003Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

célula de carga

proveteextensómetro

Ensaio de tracçãoNP EN 10 002 - 1 (2006) -Materiais metálicos: Ensaio de tracção. Parte 1: Método de ensaio (àtemperatura ambiente)solicitar provete com uma força

de tracção uniaxial, continuamente crescente até à

rotura.

deformação no proveteRegisto:força e alongamento

com instrumentação apropriadaMáquina de tracção

6

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

Extensómetro

Ensaio de tracção

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

MedicãoMedicão de extensõesde extensõescélula de carga

proveteextensómetro

Extensão= ∆L/Le

medem a variação de comprimento ∆L (deformação) entre dois pontos distanciados inicialmente dum valor, designado por

base de medida

Le

extensómetros

F

∆L

Le

11

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

MediMediçção de extensõesão de extensõescélula de carga

proveteextensómetro

base≤ 10 cm (laboratório)

exte

nsóm

etro

s de pequena base

de grande base de base atéalguns metros; principalmente nas obras

extensómetros mecânicosextensómetros acústicos ou de corda vibranteextensómetros eléctricos de resistênciaextensómetros ópticos

F

∆L

L0

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

extensómetros

relação entre a distância percorrida pela agulha indicadora na escala do aparelho e a grandeza a medir equivalente;

maior valor da grandeza a medir que se consegue avaliar, com o aparelho

ampliação

campo de medida

sensibilidade

menor valor da grandeza a medir que se pode detectar com o aparelho.

13

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

Diagrama tensão/extensão

0SFR == σ

célula de carga

proveteextensómetro

S0 área da secção inicial

Le compto de base do extensómetro

F

∆L

Le

eLL∆

deformação

NP EN 10002-1:2006

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

célula de carga

proveteextensómetro

F

∆L

Le

Por ex.0S

F=σ

eLL∆

AB

B’

C

D

O O'

Tensão(Força Unitária)

Extensão

convencional

15

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

célula de carga

proveteextensómetro

composição,

tratamento térmico,

história anterior de deformação plástica,

velocidade de deformação,

temperatura e

estado de tensão.

form

a e

ampl

itude

form

a e

ampl

itude

depe

nde

eLL∆

AB

B’

C

D

O O'

Tensão(Força Unitária)

Extensão

0SF

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

AB

B’

C

D

O O'

Tensão(Força Unitária)

Extensão

•zona inicial OA proporcionalidade entre as tensões e as extensões

ε=σ E lei de lei de HookeHooke

módulo de elasticidade ou módulo de Young

17

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

módulo de elasticidade ou módulo de Young AB

B’

C

D

O O'

a)

Extensão•constante para cada metal ou liga metálica,

•medida da rigidez do material, quanto maior for o módulo de elasticidade, menor será a deformação elástica resultante da aplicação de uma determinada tensão

•E depende das forças inter-atómicas

•Se num determinado tipo de aço, por exemplo, as resistências mecânicas puderem aumentar apreciavelmente através de factores que afectem a sua estrutura (tratamentos térmicos, pequenas adições de elementos de liga, etc.), esses factores praticamente

não influem no módulo de elasticidade do material.

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

210000196000140000

77000-119000105000

84000-13300070000-74500

130000-182000189000-215000

140000160000187000

112000-12100045500

51000-5400014000-29500

Aços-carbono e aços-ligadosAços inoxidáveis austeníticosFerro fundido nodularBronzes e LatõesBronzes de ManganêsBronzes de AlumínioLigas de AlumínioMonel (liga de Níquel)Hastelloy (liga de Níquel)Invar (liga de Níquel-ferro)Inconel (liga de Níquel)Illium (liga de Níquel)Ligas de TitânioLigas de MagnésioLigas de EstanhoLigas de Chumbo

210000350000119000

700004550098000

10150042000

257000560000100000

17500297500105000

78500158000

Ferro, NíquelMolibdénioCobreAlumínioMagnésioZincoZircónioEstanhoBerílioÓsmioTitânioChumboRódioNióbioOuro, PrataPlatina

Módulo deelasticidade

(MPa)

Ligas MetálicasMóduloelasticidade

(MPa)

Metais

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

AB

B’

C

D

O O'

Tensão(Força Unitária)

Extensão

•lei de Hooke só é válida até ao ponto A•• tensão limite de proporcionalidadetensão limite de proporcionalidade

Em OA comportamento elEm OA comportamento eláásticostico

•deformação reversível, sempre que se efectue uma descarga

•A curva de descarga segue a curva de carga

•sem deformação residual, ou seja, o provete volta à forma e dimensões originais

•tensão para a qual a extensão deixa de ser proporcional ao esforço aplicado

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

AB

B’

C

D

O O'

Tensão(Força Unitária)

Extensão

Em geral, (Carbono baixo e médio)

A≡B

•B acima de A ou ao contrário

tensão limite de elasticidadetensão limite de elasticidade

máxima tensão que o material pode suportar sem sofrer deformação permanente

•A linearidade termina em A mas até B o material ainda tem comportamento elástico.

21

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

AB

B’

C

D

O O'

Tensão(Força Unitária)

Extensão

Depois de B, o aço entra no domdomíínio plnio pláásticostico

deformação residual permanente

Curva de descarga passa a não coincidir com a curva de carga

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

AB

B’

C

D

O O'

Tensão(Força Unitária)

Extensão

def.

elás

tica

def. total

def.

plás

ticaplástica

residual

permanenteDef

orm

ação

/ Ex

tens

ão O

O’

Def

orm

ação

/ Ex

tens

ão O

O’’

TOTAL =elástica+plástica

23

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

comportamento elástico

comportamento plásticotransição variável

•alguns metais

•em particular aços <<C

•Exibem efeito de cedência

• ocorre uma deformadeformaçção plão pláástica stica sem aumento da forsem aumento da forççaa

•Zona instável

deformação heterogénea

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

•ferro impuro

•aços de baixo teor de carbono,

•cádmio, zinco, alumínio e suas ligas, molibdénio e titânio.

•aços ligados com níquel e crómio. (cedência praticamente sob tensão constante)

alterações superficiais visíveis a olho nu

linhas inclinadas de cerca de 45º em relação ao eixo de tracção, conhecidas como bandas de Lüders

Durante esta instabilidade

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

comportamento plástico

Deformação permanente

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

Efeito transitórioinicial

0

ReHReL

Tensão

Extensão

Efeito transitórioinicial

0

ReH ReL

Tensão

Extensão

0

ReH ReL

Tensão

Extensão 0

ReL

Tensão

Extensão

27

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

tensão de cedência superior (ReH)valor da tensão convencional no instante, em que se observa a primeira queda da força;

tensão de cedência inferior (ReL)menor valor da tensão convencional durante a cedência, desprezando eventuais fenómenos transitórios.

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

Tensão

Extensão0

Rpη

%

A

metais e ligas metálicas em que não aparece nitidamente o fenómeno da cedência

o ponto de separação das zonas elástica e plástica????

se interromper o ensaio de tracção na fase plástica

deformação permanenteresidual ou plástica

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

Tensão

Extensão0

Rpη

%

A

o ponto de separação das zonas elástica e plástica

limite convencional de proporcionalidade Rpŋ

método gráfico depois do ensaio

Procede-se à descarga a partir de uma tensãotensão até à obtenção de uma

extensão permanente especificada,determinando-se o

descarga

?

limite convencional de limite convencional de elasticidade elasticidade RRrrŋŋ

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

Procede-se à descarga a partir de uma tensãotensão até àobtenção de uma

extensão permanente especificada η

descarga

limite convencional de limite convencional de elasticidade elasticidade RRrrŋŋ

η

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

Em geral

ηη = = 0,2%0,2%(0,002 por unidade de comprimento)

ligas metálicas que se deformam relativamentepouco, de médio

e alto teor de carbono ou ligas não ferrosas duras

ηη = = 0,1%0,1%(0,001 por unidade de comprimento)

aços para molasηη = = 0,01%0,01%(0,0001 por unidade de comprimento)

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

força máxima

0

mm S

FR =

área secção inicial da zona útil do provete

tensão de rotura à tracção Rm

estricção

Na estricção a secção real vai diminuindo

………

33

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

Tensãol

r ae

Tensão convencional

Extensão

Tensão

B'

B'

SF

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

AAçço macioo macio é um aço cujo diagrama tensão/extensão apresenta patamar de cedência.

35

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

0

100

200

300

400

500

600

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

extensão

Tens

ão

Rm

Re

Agt

T.de

rotu

raT.

dece

dênc

ia

Extensão total na força máxima

Indicadores da resistênciaIndicador da ductilidade

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

0

Tensão

Extensão

R m

Ag

A gt

At

A

Rm - tensão de rotura

Ag - extensão permanente

na força máxima

Agt - extensão total na

força máxima

A - extensão após rotura

At - extensão total na rotura

(εmax)

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

DuctilidadeCapacidade de um aço se deformar plasticamente

Pode ser caracterizado por vários parâmetros:Agt Extensão total na força máxima

Rm/Re relação entre a tensão de rotura e tensão de cedência

A Extensão após rotura

Z Coeficiente de estricção

ET Tenacidade corresponde à capacidade do material de se deformar plasticamente e absorver energia antes da rotura

Id Índice de tenacidade

sem romper, depois de ultrapassado o limite elástico

1.

2.

3.

4.

5.

6.

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

0

100

200

300

400

500

600

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

extensão

Tens

ão

Rm

Re

Agt

T.de

rotu

raT.

dece

dênc

ia

Extensão total na força máxima

1. Agt Extensão total na força máxima2. Rm/Re relação entre a tensão de rotura e tensão de cedência

39

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

coeficiente de estricção Z

extensão após rotura A(2 dos) indicadores

da ductilidade

rotura é precedida de uma deformação plástica bastante intensa Exs. Os aços com C <<<, o cobre, o alumínio, o chumbo e o ouro

comportamento dúctil

comportamento frágilapresenta pequena deformação plástica antes da rotura isto é, a rotura dá-se muito próximo do limite de elasticidade Exs. aços de médio e alto teores de carbono e alguns tipos de ferros fundidos.

3. A Extensão após rotura4. Z Coeficiente de estricção

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

:

3. Extensão após rotura A

100L

)LL(A

0

0u ×−

=

Lu comprimento final entre referências

L0 comprimento inicial entre referências

0 frágil dúctil 1

Como considerar L0 ??

41

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

NP EN 10 002

proporcionais

não proporcionais

00 SkL = k = 5,65

Lo > 20mmSe S0<<< k=11,3

Se circular L0=5Ø

Prov

etes

maq

uina

dos

ou

não

maq

uina

dos

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

4. coeficiente de estricção Z

100S

)SS(Z

0

uo ×−

=

S0 área da secção inicial do proveteSu área da secção final do provete

Dúctil Z > Frágil Z <

Dúctil Z >

Frágil Z <

45

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

ET Tenacidade corresponde à capacidade do material sedeformar plasticamente e absorver energia antes da rotura

Id Índice de tenacidade

5.

6.

Tenacidade Tenacidade ((ET) corresponde à capacidade do material de se deformar plasticamente e absorver energia antes da rotura

ET=EE+EP

resiliênciaresiliência (ou energia elástica) EE

Tensão

Extensão

EE

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

resiliênciaresiliência (ou energia elástica) capacidade de um metal absorver energia quando se deforma elasticamente, devolvendo essa energia após a descarga do esforço que provocou a deformação (EE)

Tensão

Extensão

R R - Tensão de cedência superior ou tensão limite convencional de proporcionalidade

EE

47

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

tenacidadetenacidade (ET) corresponde àcapacidade do material de se deformar plasticamente e absorver energia antes da rotura.

energia absorvida energia absorvida atatéé ààroturarotura, por unidade de , por unidade de volume do material volume do material ((UUrr))

(ET=EE+EP)

Tensão

Extensão

MMóódulo de tenacidade dulo de tenacidade (ou (ou simplesmente simplesmente tenacidadetenacidade))

energia absorvida energia absorvida atatéé ààcarga mcarga mááximaxima, por , por unidade de volume do unidade de volume do material (ET)material (ET)

MMóódulo de tenacidade dulo de tenacidade (ou (ou simplesmente simplesmente tenacidadetenacidade))

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

3091234892Aço (1,2%C)

8211919590Aço (0,53%C)

14836521302Aço (0,25%C)

12144370178Aço (0,13%C)

Ur mm×N/mm3Agt %Rm MPaRe MPa

1%C

0

0,7%C

0,55%C

0,23%C

0,11%C

Tensão

Extensão

energia energia absorvida absorvida atatéé ààroturarotura, por , por unidade de unidade de volume do volume do material material ((UUrr))

MMóódulo de dulo de tenacidade (ou tenacidade (ou simplesmente simplesmente tenacidadetenacidade))

energia energia absorvida absorvida atatéé ààcarga mcarga mááximaxima, , por unidade de por unidade de volume do volume do material (ET)material (ET)

MMóódulo de dulo de tenacidade (ou tenacidade (ou simplesmente simplesmente tenacidadetenacidade))

49

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

1%C

0

0,7%C

0,55%C

0,23%C

0,11%C

Tensão

Extensão

Variação com o teor em C

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

Urmm×N/mm3

Unidades???(área no diagrama)tensão×extensãoMPa×sem unidades=MPa

MPamm

mmMPammmm

mmmm

Nmm

mmNmm

3

2

3

22

3 =××

=××

energia energia absorvida absorvida atatéé ààroturarotura, por , por unidade de unidade de volume do volume do material material ((UUrr))

MMóódulo de dulo de tenacidade (ou tenacidade (ou simplesmente simplesmente tenacidadetenacidade))

energia energia absorvida absorvida atatéé ààcarga mcarga mááximaxima, , por unidade de por unidade de volume do volume do material (ET)material (ET)

MMóódulo de dulo de tenacidade (ou tenacidade (ou simplesmente simplesmente tenacidadetenacidade))

51

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

Tenacidade pode ser determinada Tenacidade pode ser determinada pela energia absorvida num ensaio pela energia absorvida num ensaio de choquede choque

Tenacidade corresponde a um modo de avaliar a Tenacidade corresponde a um modo de avaliar a ductilidade ductilidade importante para projecto de peimportante para projecto de peçças que podem as que podem estar sujeitas a tensões na zona plestar sujeitas a tensões na zona pláástica sem atingir a stica sem atingir a rotura rotura ExsExs: engrenagens, engates, molas, correntes, e : engrenagens, engates, molas, correntes, e tambtambéém armaduras de betão.m armaduras de betão.

ÍÍndice de tenacidadendice de tenacidadeVariável adimensional EE

ETId =EE

EPEE +=

pg44 Sergio Souza

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

> resiliência

< resiliência

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< tenacidade> tenacidade

material frágil tem uma maior resiliência e menor tenacidade que o material dúctil.

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1

2

3

0

Tensão

Extensão

Variação com o tratamento térmico

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Varões de aço para betão armado ARMADURAS ORDINÁRIAS

•Especifica os tipos de armaduras

•Especifica as principais características de cada tipo de armadura

•Estipula a obrigatoriedade da sua prévia CLASSIFICAÇÃO pelo LNEC

REBAP – Regulamento de Estruturas de BetãoArmado e Pré-esforçado, Decreto-Lei 349-C/83

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REBAP Quadro V - Tipos correntes de varões

----4φNormalLisaA500EL(7)

14φ12φ10φ8φ4φ(6)10550500AltaRugosaEndurecido a frio

A500ER

14φ12φ10φ8φ4φ(6)12550500AltaRugosaLaminado a quente

A500NR

NormalLisaEndurecido a frio c/ torção

A400EL

12φ10φ8φ6φ3φ(6)12460400AltaRugosaEndurecido a frio

A400ER

12φ10φ8φ6φ3φ(6)14460400AltaRugosaLaminado a quente

A400NR

10φ8φ7φ5φ2φ(6)AltaRugosaA235NR

----2φ24360235NormalLisaLaminado a quente

A235NL

Dobragem-desdobragem(5)

Dobragem simples (4)

Extensão após

rotura (3)

εsuk%

Tensão de

roturafsuk

MPa

Tensão de cedência ou t.

limite convencional de

proporcionalidade a 0,2%

fsyk ou fs0,2kMPa

Dobragem (2)Tracção (1)

Características mecânicasCaracterísticas de aderência

Configuração da

superfície

Processo de fabrico

Designa-ção

12<Ø

≤18

18<Ø

≤25

25<Ø

≤32

32<Ø

≤40

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

(1)Ensaio segundo a Norma Portuguesa NP 105. Para os aços endurecidos, estas características devem ser determinadas após envelhecimento artificial (30 min a 250oC e arrefecimento à temperatura ambiente).(2)Os valores indicados no quadro designam os diâmetros dos mandris, sendo φ o diâmetro dos varões.(3)Comprimento de referência inicial igual a 5φ.(4)Ensaio segundo a Norma Portuguesa NP 173, com ângulo de dobragem de 180º.(5)Dobragem a 90º segundo a Norma Portuguesa NP 173, seguida de aquecimento durante 30 min a 100oC, arrefecimento à temperatura ambiente e posterior desdobragem de 20º.(6)Somente exigido para varões com diâmetro igual ou menor que 12 mm.(7)Somente sob a forma de redes electrossoldadas.

Agora NP EN 10002-1

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

REBAP – Regulamento de Estruturas de BetãoArmado e Pré-esforçado, Decreto-Lei 349-C/83

MAS: Devido à evolução da normalização internacional incluindo o Eurocódigo 2

ESPECIFICAÇÃO DO LNEC E 449 VARÕES DE AÇO A400NR PARA ARMADURAS DE BETÃO ARMADO. Características, ensaios e marcação. 1998

ESPECIFICAÇÃO DO LNEC E 456 VARÕES DE AÇO A500ER PARA ARMADURAS DE BETÃO ARMADO. Características, ensaios e marcação. 2000

ESPECIFICAÇÃO DO LNEC E 450 VARÕES DE AÇO A500NR PARA ARMADURAS DE BETÃO ARMADO. Características, ensaios e marcação. 1998

ESPECIFICAÇÃO DO LNEC E 460 VARÕES DE AÇO A500NR DE DUCTILIDADE ESPECIAL PARA ARMADURAS DE BETÃO ARMADO. Características, ensaios e marcação. 2002

ESPECIFICAÇÃO DO LNEC E 455 VARÕES DE AÇO A400NR DE DUCTILIDADE ESPECIAL PARA ARMADURAS DE BETÃO ARMADO. Características, ensaios e marcação. 2002

o LNEC publicou uma série de especificações em que se apresentam as condições a que os varões devem obedecer com vista à classificação pelo LNEC.

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

Textos de apoio

ESPE

CIFIC

AÇÃO D

O LNEC

E 46

0 VARÕES

DE

AÇO

A500N

R DE

DUCTILI

DADE

ESPE

CIAL

PARA A

RMADURAS

DE BET

ÃO ARMADO. C

arac

terís

ticas

, ens

aios e

mar

caçã

o. 20

02

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Varões para betão armado (mais usados) A400 NR

Alta ductilidade A400 NR SD

Ductilidade especial A500 NR

Alta ductilidade A500 NR SD

Ductilidade especial A500 ER

Ductilidade normal (A500 EL só para redes)

LNEC E 449-1998 LNEC E 455-2002 LNEC E 450-1998 LNEC E 460-2002 LNEC E 456-2000 Re mínimo; k (5%)

400 MPa

400 MPa Re/400 ≤ 1,20 (90%)

500 MPa

500 MPa Re/500 ≤ 1,20 (90%)

500 MPa (Rp 0,2%)

Rm mínimo, k (5%) 460MPa

460MPa

550MPa

550MPa

550MPa

Rm/Re Mínimo; k (10%) Máximo; k (90%)

1,08 -

1,15 1,35

1,08 -

1,15 1,35

1,05 -

Agt Extensão total na força máxima; mínimo; k (10%)

5% 8% 5% 8% 2,5%

soldabilidade Sim pois Ceq <0,52 * Sim pois Ceq <0,52 * Sim pois Ceq <0,52 * Sim pois Ceq <0,52 * Sim pois Ceq <0,45 * Diâmetros (mm) 6 8 10 12 16 20 25 32 40 6 8 10 12 16 20 25 32 40 6 8 10 12 16 20 25 32 40 6 8 10 12 16 20 25 32 40 6 8 10 12 e outros para redes

Superfície rugosa de alta aderência

2 séries de nervuras transversais Com diferentes afastamentos nos dois lados do varão. Na mesma série as nervuras têm a mesma inclinação.

2 séries de nervuras transversais Com afastamentos iguais e a mesma inclinação nos dois lados

2 séries de nervuras transversais Uma série com nervuras com a mesma inclinação e afastamento A outra série contêm duas subséries de nervuras com o mesmo afastamento mas de inclinações diferentes

2 séries semelhantes de nervuras transversais cada uma constituída por duas subséries de inclinações diferentes e uniformemente espaçadas

3 séries de nervuras transversais

conteúdos

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

A400 NR Alta ductilidade

A400 NR SD Ductilidade especial

A500 NR Alta ductilidade

A500 NR SD Ductilidade especial

A500 ER Ductilidade normal

(A500 EL só para redes) Aptidão à dobragem Dobragem simples até Φ12mm

Dobragem-desdobragem para Φ>12mm

Dobragem simples até Φ12mm Dobragem-desdobragem para Φ>12mm

Dobragem simples até Φ12mm Dobragem-desdobragem para Φ>12mm

Dobragem simples até Φ12mm Dobragem-desdobragem para Φ>12mm

Dobragem simples

Matéria prima A partir de biletes procedentes de lingotes ou por vazamento contínuo

A partir de biletes procedentes de lingotes ou por vazamento contínuo

A partir de biletes procedentes de lingotes ou por vazamento contínuo

A partir de biletes procedentes de lingotes ou por vazamento contínuo

A partir de varão liso laminado a quente de aço macio

Processo de produção laminagem a quente laminagem a quente e tratamento superficial através de água, na linha de laminagem laminagem a quente e deformação a frio posterior com diminuição da secção inferior a 10%

laminagem a quente laminagem a quente e tratamento superficial através de água, na linha de laminagem

laminagem a quente laminagem a quente e tratamento superficial através de água, na linha de laminagem laminagem a quente e deformação a frio posterior com diminuição da secção inferior a 10%

laminagem a quente laminagem a quente e tratamento superficial através de água, na linha de laminagem

endurecimento a frio em geral por laminagem a frio com impressão do perfil nervurado combinada ou não com estiragem ou trefilagem.

Fadiga É aplicada força de tracção cíclica entre um valor max. e um min. até romper ou até alcançar 2×106

ciclos σ max = 240MPa σ min = 90MPa freq. = 1 a 200Hz.

É aplicada força de tracção cíclica entre um valor max e um min. até romper ou até alcançar 2×106

ciclos σ max = 240MPa σ min = 90MPa freq. = 1 a 200Hz.

É aplicada força de tracção cíclica entre um valor max. e um min. até romper ou até alcançar 2×106

ciclos σ max = 300MPa σ min = 150MPa freq. = 1 a 200Hz.

É aplicada força de tracção cíclica entre um valor max e um min. até romper ou até alcançar 2×106

ciclos σ max = 300MPa σ min = 150MPa freq. = ≤ 200Hz.

É aplicada força de tracção cíclica entre um valor max. e um min. até romper ou até alcançar 2×106

ciclos σ max = 300MPa σ min = 150MPa freq. = ≤ 200Hz.

Ensaios cíclicos alternados

O provete de varão terá de resistir a 10 ciclos de histerese tracção compressão com: Deformação max.= ± 2,5% Frequência < 3Hz. Comprtº livre do provete: 10Φ

O provete de varão terá de resistir a 10 ciclos de histerese tracção compressão com: Deformação max.= ± 2,5% Frequência < 3Hz. Comprtº livre do provete: 10Φ

Marcas de identificação Código que consiste no engrossamento de certas nervuras transversais. O início da identificação e o sentido de leitura é assinalado por uma nervura normal entre duas engrossadas à esquerda do observador. Depois da 2ª nervura engrossada há um conjunto de nervuras normais que identifica o país (7 Portugal). Segue-se outra nervura engrossada. A seguir aparece a identificação do fabricante através de uma ou duas séries de nervuras normais entre uma ou duas nervuras engrossadas. Este código é repetido uniformemente ao longo do varão