Propriedades dos Materiais

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considerada acentuada, devido a aplicação de carga de maneira crescente, aumentando linearmente o comprimento do material e consequentemente sua deformação. Após alcançar uma certa tensão (σE), o material inicia sua fase de escoamento, podendo ser observado a ocorrência de uma grande deformação mesmo sem grandes aumentos de tensão. Beer et al. (2008) explica que depois de alcançar uma tensão máxima, o diâmetro de uma parte do corpo começa a diminuir, motivado por uma instabilidade local. Esse fenômeno se chama estricção (Figura 1.4, lado esquerdo).

Após a estricção, mesmo cargas mais baixas são suficientes para o contínuo alongamento do material, até que, finalmente, ocorre o rompimento do material (σR).Beer et al.(2008) complementa que o cisalhamento é o maior responsável pela falha em materiais dúcteis (Figura 1.4, lado direito).

Figura 1.4

Segundo Melconian (2000, p. 67) o material é classificado como frágil, “quando submetido a ensaio de tração não apresenta deformação plástica, passando da deformação elástica para o rompimento. ”(Figura 1.5).

Figura 1.5

Os materiais frágeis não apresentam escoamento, visto que não possuem uma etapa de deformação plástica, portanto a estricção não é uma característica desses materiais. Sua fratura ocorre ao longo de uma área perpendicular à carga aplicada, evidenciando que as tensões normais são as responsáveis pela falha nos materiais frágeis. (Figura 1.6)

Figura 1.6

Capítulo 2 – Propriedades obtidas no ensaio de tração

Figura 2.1

2.1 – Limite proporcional

Durante quase toda a fase elástica do material a relação entre tensão e deformação é proporcional, o deixando de ser apenas quando a tensão se aproxima do limite elástico. Askeland et al. (2011) define limite proporcional como “a tensão acima da qual a relação entre tensão e deformação deixa de ser linear”.

2.2 – Limite de elasticidade

Askeland et al. (2011) define limite elástico como sendo “o valor crítico de tensão necessário para iniciar a deformação plástica. ”

Se a carga for removida no limite de elasticidade o material testado ainda voltará ao seu estado original, portanto ele ainda permanece em estado elástico.

2.3 – Tensão de escoamento

A deformação permanente do material ocorre a partir do limite de elasticidade. Nesse ponto, mesmo com a retirada da carga o material não voltará ao seu estado original, ocorrendo então uma deformação plástica. A tensão que inicia o escoamento é denominada tensão de escoamento.

2.4 – Limite de resistência

“A tensão correspondente à máxima força aplicada é o limite de resistência, que é a tensão máxima da curva tensão-deformação de engenharia. ”Askeland et al. (2011, p. 155). É nesse ponto que ocorre o início da estricção do corpo de prova em materiais dúcteis.

“Visto que a área da seção transversal nesta região está diminuindo continuamente, a área só pode suportar uma carga sempre decrescente. ” Hibbeler (2010, p. 59).

2.5 – Tensão de ruptura

Tensão necessária para quebrar o corpo de prova.

2.6 – Módulo de elasticidade ou módulo de Young (E)

“Corresponde à inclinação da curva tensão-deformação na região elástica” Askeland et al. (2011, p. 155). Pode ser obtida matematicamente pela fórmula E= σ/ε, conhecida como “lei de Hooke” e só poderá ser utilizada quando o material tiver comportamento elástico linear.

O módulo de elasticidade representa a rigidez, ou capacidade de resistir a deformações, do material, sendo que, quanto mais inclinada for a reta na fase elástica no diagrama tensão-deformação, mais rígido o material será.

2.7 – Módulo de resiliência (Ur)

“É avaliado pela área existente sob a porção elástica de uma curva tensão-deformação, correspondente à energia elástica por volume armazenada por um material durante a aplicação da tensão e posteriormente liberada quando a tensão é removida. ”Askeland et al. (2011, p. 158).

Pode ser calculada pela expressão matemáticaUr=1/2σlp εlp.

Figura 2.2

2.8 – Módulo de tenacidade (Ut)

Hibbeler (2010, p.65) “[...] representa a área interna sob o diagrama tensão-deformação, portanto indica a densidade de energia de deformação do material um pouco antes da ruptura. ”

Figura 2.3

2.9 – Coeficiente de Poisson (v)

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