Ensaio de Material - Telecurso 2000 - VISITE: WWW.ICANDO.COM

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(Parte 5 de 12)

Dica

Em 1678, sir Robert Hooke descobriu que uma mola tem sempre a deformaçªo (e) proporcional à tensªo aplicada (T), desenvolvendo assim a constante da mola (K), ou lei de Hooke, onde K = T/e.

Módulo de elasticidade

Na fase elÆstica, se dividirmos a tensªo pela deformaçªo, em qualquer ponto, obteremos sempre um valor constante.

Este valor constante Ø chamado módulo de elasticidade.

A expressªo matemÆtica dessa relaçªo Ø:, onde E Ø a constante

que representa o módulo de elasticidade.

O módulo de elasticidade Ø a medida da rigidez do material. Quanto maior for o módulo, menor serÆ a deformaçªo elÆstica resultante da aplicaçªo de uma tensªo e mais rígido serÆ o material. Esta propriedade Ø muito importante na seleçªo de materiais para fabricaçªo de molas.

AULALimite de proporcionalidade

PorØm, a lei de Hooke só vale atØ um determinado valor de tensªo, denominado limite de proporcionalidade, que Ø o ponto representado no grÆfico a seguir por A , a partir do qual a deformaçªo deixa de ser proporcional à carga aplicada.

Na prÆtica, considera-se que o limite de proporcionalidade e o limite de elasticidade sªo coincidentes.

Escoamento

Terminada a fase elÆstica, tem início a fase plÆstica, na qual ocorre uma deformaçªo permanente no material, mesmo que se retire a força de traçªo.

No início da fase plÆstica ocorre um fenômeno chamado escoamento. O escoamento caracteriza-se por uma deformaçªo permanente do material sem que haja aumento de carga, mas com aumento da velocidade de deformaçªo. Durante o escoamento a carga oscila entre valores muito próximos uns dos outros.

Limite de resistŒncia

Após o escoamento ocorre o encruamento, que Ø um endurecimento causado pela quebra dos grªos que compıem o material quando deformados a frio. O material resiste cada vez mais à traçªo externa, exigindo uma tensªo cada vez maior para se deformar.

Nessa fase, a tensªo recomeça a subir, atØ atingir um valor mÆximo num ponto chamado de limite de resistŒncia (B).

Para calcular o valor do limite de resistŒncia (LR), basta aplicar a fórmula:

LR =Fmax So

AULALimite de ruptura

Continuando a traçªo, chega-se à ruptura do material, que ocorre num ponto chamado limite de ruptura (C).

Note que a tensªo no limite de ruptura

Ø menor que no limite de resistŒncia, devido à diminuiçªo da Ærea que ocorre no corpo de prova depois que se atinge a carga mÆxima.

Agora vocŒ jÆ tem condiçıes de analisar todos esses elementos representados num mesmo diagrama de tensªo-deformaçªo, como na figura a seguir.

Estricçªo

É a reduçªo percentual da Ærea da seçªo transversal do corpo de prova na regiªo onde vai se localizar a ruptura.

A estricçªo determina a ductilidade do material. Quanto maior for a porcentagem de estricçªo, mais dœctil serÆ o material.

Por ora Ø suficiente. Que tal descansar um pouco para assentar as idØias e depois retomar o estudo resolvendo os exercícios propostos a seguir? Se tiver alguma dificuldade, faça uma revisªo dos assuntos tratados nesta aula antes de prosseguir.

Exercício 1

Analise o diagrama de tensªo-deformaçªo de um corpo de prova de aço e indique: a)o ponto A, que representa o limite de elasticidade b)o ponto B, que representa o limite de resistŒncia

Exercícios

3 AULA

Marque com um X a resposta correta.

Exercício 2

Compare as regiıes das fraturas dos corpos de prova A e B, apresentados a seguir. Depois responda: qual corpo de prova representa material dœctil?

Exercício 3

A fórmulapermite calcular:

Exercício 4 a)()o limite de escoamento; b)()a estricçªo; c)()o limite de resistŒncia; d)()o limite de ruptura.

Exercício 5

Dois materiais (A e B) foram submetidos a um ensaio de traçªo e apresentaram as seguintes curvas de tensªo-deformaçªo:

Qual dos materiais apresenta maior deformaçªo permanente?

LR =Fmax So

4AULA4 A U L A

Hoje em dia Ø comum encontrar uma grande variedade de artigos importados em qualquer supermercado e atØ mesmo em pequenas lojas de bairro: sªo produtos eletrônicos japoneses, panelas antiaderentes francesas, utilidades domØsticas com o inconfundível design italiano e uma infinidade de quinquilharias fabricadas pelos chineses. Isso sem contar os veículos americanos, coreanos, russos etc., que de uma hora para outra invadiram nossas ruas e estradas. Por outro lado, os setores exportadores brasileiros tambØm vŒm conquistando espaço no comØrcio internacional.

A crescente internacionalizaçªo do comØrcio de produtos pıe em destaque a importância da normalizaçªo dos ensaios de materiais. Qualquer que seja a procedŒncia do produto, os testes pelos quais ele passou em seu país de origem devem poder ser repetidos, nas mesmas condiçıes, em qualquer lugar do mundo.

É por isso que essa aula serÆ dedicada ao estudo da normalizaçªo direcionada para o ensaio de traçªo. VocŒ ficarÆ sabendo quais sªo as principais entidades internacionais e nacionais que produzem e divulgam as normas tØcnicas mais utilizadas pelos laboratórios de ensaios. E saberÆ tambØm o que dizem algumas normas que fornecem especificaçıes sobre corpos de prova.

Confiabilidade dos ensaios

Os ensaios nªo indicam propriedades de uma maneira absoluta, porque nªo reproduzem totalmente os esforços a que uma peça Ø submetida, em serviço.

Quando realizados no próprio produto, os ensaios tŒm maior significado pois procuram simular as condiçıes de funcionamento do mesmo. Mas na prÆtica isso nem sempre Ø realizÆvel. AlØm disso, os resultados assim obtidos teriam apenas uma importância particular para aquele produto.

Para determinarmos as propriedades dos materiais, independentemente das estruturas em que serªo utilizados, Ø necessÆrio recorrer à confecçªo de corpos de prova.

Ensaio de traçªo:

procedimentos normalizados

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