Ensaios Mecânicos (todos - ótimo material)

Ensaios Mecânicos (todos - ótimo material)

(Parte 4 de 21)

Nessa fase, a tensão recomeça a subir, até atingir um valor máximo num ponto chamado delimite de resistência (B).

Para calcular o valor do limite de resistência (LR), basta apli- car a fórmula:So maxF =LR

Limite de ruptura

Continuando a tração, chega-se à ruptura do material, que ocorre num ponto chamadolimite de ruptura (C).

Note que a tensão no limite de ruptura é menor que no limite de resistência, devido à diminuição da área que ocorre no corpo de prova depois que se atinge a carga máxima.

Agora você já tem condições de analisar todos esses elementos representados num mesmo diagrama de tensãodeformação, como na figura a seguir.

Estricção

É a redução percentual da área da seção transversal do corpo de prova na região onde vai se localizar a ruptura.

A estricção determina a ductilidade do material. Quanto maior for a porcentagem de estricção, mais dúctil será o material.

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

Anotações:

Ensaios Tecnológicos 3o Ciclo de Técnico em Mecânica

Exercícios

1. Analise o diagrama de tensão-deformação 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 resistência

Marque com umX a resposta correta.

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

3. Analise o diagrama tensão-deformação abaixo e assinale qual a letra que representa a região de escoamento.

4. A fórmulaSo maxF =LR permite calcular:

a) ( ) o limite de escoamento; b) ( ) a estricção; c) ( ) o limite de resistência; d) ( ) o limite de ruptura.

5. Dois materiais (A e B) foram submetidos a um ensaio de tração e apresentaram as seguintes curvas de tensãodeformação:

Qual dos materiais apresenta maior deformação permanente? A ( )

Anotações:

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Procedimentos Normalizados no Ensaio de Tração

Hoje em dia é comum encontrar uma grande variedade de artigos importados em qualquer supermercado e até mesmo em pequenas lojas de bairro: são produtos eletrônicos japoneses, panelas antiaderentes francesas, utilidades domésticas 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 também vêm conquistando espaço no comércio internacional.

A crescente internacionalização do comércio de produtos põe em destaque a importância danormalização dos ensaios de materiais. Qualquer que seja a procedência do produto, os testes pelos quais ele passou em seu país de origem devem poder ser repetidos, nas mesmas condições, em qualquer lugar do mundo.

É por isso que essa aula será dedicada ao estudo da normalização direcionada para o ensaio de tração. Você ficará sabendo quais são as principais entidades internacionais e nacionais que produzem e divulgam as normas técnicas mais utilizadas pelos laboratórios de ensaios. E saberá também o que dizem algumas normas que fornecem especificações sobre corpos de prova.

Confiabilidade dos ensaios

Os ensaios não indicam propriedades de uma maneira absoluta, porque não reproduzem totalmente os esforços a que uma peça é submetida, em serviço. Quando realizados no próprio produto, os ensaios têm maior significado pois procuram simular as condições de funcionamento do mesmo. Mas na prática isso nem sempre é realizável. Além disso, os resultados assim obtidos teriam apenas uma importância particular para aquele produto.

Para determinarmos as propriedades dos materiais, independentemente das estruturas em que serão utilizados, é necessário recorrer à confecção de corpos de prova.

Os resultados obtidos dependem do formato do corpo de prova e do método de ensaio adotado. Por exemplo, no ensaio de tração de um corpo de prova de aço, o alongamento é uma medida da sua ductilidade. Este valor é afetado pelo comprimento do corpo de prova, pelo seu formato, pela velocidade de aplicação da carga e pelas imprecisões do método de análise dos resultados do ensaio.

Portanto, os resultados dos ensaios, quando não são suficientemente representativos dos comportamentos em serviço, exigem na fase de projeto das estruturas a introdução de um fator multiplicativo chamadocoeficiente de segurança, o qual leva em consideração as incertezas, não só provenientes da determinação das propriedades dos materiais, mas também da precisão das hipóteses teóricas referentes à existência e ao cálculo das tensões em toda a estrutura.

Normas técnicas voltadas para ensaios de tração

Quando se trata de realizar ensaios mecânicos, as normas mais utilizadas são as referentes à especificação de materiais e ao método de ensaio.

Um método descreve o correto procedimento para se efetuar um determinado ensaio mecânico.

Desse modo, seguindo-se sempre o mesmo método, os resultados obtidos para um mesmo material são semelhantes e reprodutíveis onde quer que o ensaio seja executado.

As normas técnicas mais utilizadas pelos laboratórios de ensaios provêm das seguintes instituições: ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas ASTM – American Society for Testing and Materials DIN – Deutsches Institut für Normung AFNOR – Association Française de Normalisation BSI – British Standards Institution ASME – American Society of Mechanical Engineer ISO – International Organization for Standardization JIS – Japanese Industrial Standards SAE – Society of Automotive Engineers COPANT – Comissão Panamericana de Normas Técnicas

Além dessas, são também utilizadas normas particulares de indústrias ou companhias governamentais.

Equipamento para o ensaio de tração

O ensaio de tração geralmente é realizado namáquina universal, que tem este nome porque se presta à realização de diversos tipos de ensaios. Analise cuidadosamente a ilustração a seguir, que mostra os componentes básicos de uma máquina universal de ensaios.

Fixa-se o corpo de prova na máquina por suas extremidades, numa posição que permite ao equipamento aplicar-lhe uma força axial para fora, de modo a aumentar seu comprimento.

A máquina de tração é hidráulica, movida pela pressão de óleo, e está ligada a umdinamômetro que mede a força aplicada ao corpo de prova. Observação Dinamômetro – é um equipamento utilizado para medir forças.

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A máquina de ensaio possui um registrador gráfico que vai traçando o diagrama de força e deformação, em papel milimetrado, à medida em que o ensaio é realizado.

Corpos de prova

O ensaio de tração é feito em corpos de prova com características especificadas de acordo com normas técnicas. Suas dimensões devem ser adequadas à capacidade da máquina de ensaio.

Normalmente utilizam-se corpos de prova de seção circular ou de seção retangular, dependendo da forma e tamanho do produto acabado do qual foram retirados, como mostram as ilustrações a seguir.

Aparte útil do corpo de prova, identificada no desenho anterior por Lo, é a região onde são feitas as medidas das propriedades mecânicas do material.

Ascabeças são as regiões extremas, que servem para fixar o corpo de prova à máquina de modo que a força de tração atuante seja axial. Devem ter seção maior do que a parte útil para que a ruptura do corpo de prova não ocorra nelas. Suas dimensões e formas dependem do tipo de fixação à máquina. Os tipos de fixação mais comuns são:

cunharosca

flange

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