Ensaios Mecânicos (todos - ótimo material)

Ensaios Mecânicos (todos - ótimo material)

(Parte 6 de 21)

4. Trace a reta OD.

5. Trace a reta MN paralela a OD, tangenciando a curva tensão-deformação.

O limite Johnson é o valor de tensão do ponto tangencial (A).

Limite de escoamento: valores convencionais

O limite de escoamentoé, em algumas situações, alternativa ao limite elástico, pois também delimita o início da deformação permanente (um pouco acima).

Ele é obtido verificando-se a parada do ponteiro na escala da força durante o ensaio e o patamar formado no gráfico exibido pela máquina. Com esse dado é possível calcular o limite de escoamento do material.

Entretanto, vários metais não apresentam escoamento, e mesmo nas ligas em que ocorre ele não pode ser observado, na maioria dos casos, porque acontece muito rápido e não é possível detectá-lo.

Por essas razões, foram convencionados alguns valores para determinar este limite.

O valor convencionado (n) corresponde a um alongamento percentual. Os valores de uso mais freqüente são:

· n = 0,2%, para metais e ligas metálicas em geral; • n = 0,1%, para aços ou ligas não ferrosas mais duras;

• n = 0,01%, para aços-mola.

Graficamente, o limite de escoamento dos materiais citados pode ser determinado pelo traçado de uma linha paralela ao trecho reto do diagrama tensão-deformação, a partir do ponto n. Quando essa linha interceptar a curva, o limite de escoamento estará determinado, como mostra a figura.

Tensão no limite de resistência

Este valor de tensão é utilizado para a especificação dos materiais nas normas, pois é o único resultado preciso que se pode obter no ensaio de tração e é utilizado como base de cálculo de todas as outras tensões determinadas neste ensaio.

Ensaios Tecnológicos 3o Ciclo de Técnico em Mecânica

Por exemplo, um aço 1080 apresenta um limite de resistência de aproximadamente 700 MPa. Ao produzirmos novos lotes desse aço, devemos executar seu ensaio para verificar se ele realmente possui esta resistência. Ou seja, esta especificação é utilizada para comparar a resistência de um aço produzido com o valor referencial da norma.

Conhecer o limite de resistência também é útil para comparar materiais. Por exemplo, um aço 1020 apresenta aproximadamente 400 MPa de resistência à tração. Este valor nos demonstra que o aço 1080 tem uma resistência 300 MPa maior que o 1020. Apesar de não se utilizar este valor para dimensionar estruturas, ele servirá de base para o controle de qualidade dessas ligas.

Dificuldades com a tensão de ruptura

É difícil determinar com precisão o limite de ruptura, pois não há forma de parar o ponteiro da força no instante exato da ruptura. Além disso, o limite de ruptura não serve para caracterizar o material, pois quanto mais dúctil ele é, mais se deforma antes de romper-se.

Calculando a estricção

Como você já estudou na Aula 3 deste módulo, a estricção também é uma medida da ductilidade do material. É representada pela letra Z, e calculada pela seguinte fórmula:

So Sf-So=Z onde So é a área de seção transversal inicial e Sf a área de seção final, conhecida pela medição da região fraturada.

Exemplo de relatório de ensaio de tração

Interessado(a): JJA Data: 2/12/2003 Material ensaiado (descrição): Aço 1020 Equipamento: Máquina universal Norma(s) seguida(s): ABNT - NBR 6152

C.P. n ÆMédio

Comprimento útil

Área da seção

Limite de escoamento

Limite de resistência

Alongamen-to Estricção m inicial mm2 N MpaN MPammLf% mmDf

1 10 50 78,54 219912803298742062 24 6 64 Executante: Visto:

E então? Com todos os conceitos já aprendidos, a interpretação do relatório é relativamente simples, não é mesmo? Para cada corpo de prova ensaiado são registrados os dados iniciais e depois o comportamento da força de tração durante o ensaio. É assim que se obtêm os dados necessários para oferecer maior segurança ao consumidor, desde o projeto ao produto final.

Exercícios

1.Sabendo que o número de divisões (n) do corpo de prova a seguir é 10, represente o comprimento final (Lf).

2.Que propriedade é mais importante determinar na prática: o limite elástico ou o limite de ruptura? Justifique sua resposta.

3.O limite Johnson serve para determinar: a) ( ) o limite de resistência efetiva; b) ( ) o limite elástico aparente; c) ( ) o limite de ruptura; d) ( ) o limite de escoamento.

4.EscrevaV se a frase a seguir for verdadeira ouF se for falsa: ( ) Em alguns casos, em vez de determinar o limite elástico, podemos recorrer ao limite de escoamento para saber qual a carga máxima suportada por um corpo.

5.Complete a frase com a alternativa que a torna verdadeira:

porque

O conhecimento do limite de resistência é importante a) é o valor utilizado para dimensionar estruturas.

b) é o único resultado preciso que se pode obter no ensaio de tração.

Anotações:

Ensaios Tecnológicos 3o Ciclo de Técnico em Mecânica

Ensaio de Compressão

Podemos observar o esforço de compressão na construção mecânica, principalmente em estruturas e em equipamentos como suportes, bases de máquinas, barramentos etc.

Às vezes, a grande exigência requerida para um projeto é a resistência à compressão. Nesses casos, o projetista deve especificar um material que possua boa resistência à compressão, que não se deforme facilmente e que assegure boa precisão dimensional quando solicitado por esforços de compressão.

O ensaio de compressão é o mais indicado para avaliar essas características, principalmente quando se trata de materiais frágeis, como ferro fundido, madeira, pedra e concreto. É também recomendado para produtos acabados, como molas e tubos.

Porém, não se costuma utilizar ensaios de compressão para os metais. Estudando os assuntos desta aula, você ficará sabendo quais as razões que explicam o pouco uso dos ensaios de compressão na área da mecânica, analisará as semelhanças entre o esforço de compressão e o esforço de tração, já estudado nas aulas anteriores, e ficará a par dos procedimentos para a realização do ensaio de compressão.

O que a compressão e a tração têm em comum

De modo geral, podemos dizer que a compressão é um esforço axial, que tende a provocar um encurtamento do corpo submetido a este esforço.

Nos ensaios de compressão, os corpos de prova são submetidos a uma força axial para dentro, distribuída de modo uniforme em toda a seção transversal do corpo de prova.

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