Lista sobre propriedades mecanicas - Ciencia dos Materiais

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Resumindo: A orientação cristalina interfere nas propriedades de um material, como a sua deformação, por estar relacionada com as forças interatômicas, posições, direções e planos de um cristal, devido a isso o módulo de elasticidade depende diretamente da orientação cristalográfica.

5) Qual é a importância tecnológica do limite de escoamento?

Resposta: O limite de escoamento do material é importante, pois como é a tensão máxima que o material suporta ainda no regime elástico de deformação podemos assim saber como o material irá se comportar quando aplicado certa tensão. Desde modo conseguimos definir para qual aplicação o material será utilizado, se para certo uso deveremos trocar de material para que resista a força que o sistema demandará, etc.

6) O que pode dificultar a movimentação das discordâncias e o que ocorre quando isso acontece?

Resposta: Há vários fatores que podem dificultar a movimentação das discordâncias, são eles: o encruamento do material, redução do tamanho de grão, “solução sólida” inserção de átomos de soluto(substitucional ou intersticial) na estrutura cristalina, introduzir de pequenas partículas de precipitação de fase β. Dificultar a movimentação das discordâncias torna os materiais mais resistentes, mais duros e menos dúcteis.

O movimento das discordâncias está relacionado com a facilidade do material em se deformar. Com a restrição deste movimento promove-se uma maior rigidez do material uma vez que diminui-se a facilidade do material deformar plasticamente, favorecendo uma redução da tenacidade, ductilidade e aumento da resistência a tração e escoamento.

7) Um corpo de prova de cobre que possui comprimento útil de 305 mm é submetido a uma tensão de 276 MPa. Sabendo que a deformação a que está submetido o corpo de prova é totalmente elástica, calcule seu alongamento (Δl) para esta solicitação. (Dado E=110GPa)

Resposta: σ = E x ε = F/ So, onde σ é a tensão, E é o módulo de elasticidade, ε é a deformação, alongamento sofrido pelo corpo de prova, F é a força e So a secção inicial do corpo de prova.

Então, F = 276 x 305 = 84.180 N.

Sabemos que ε = (L f- Lo) / Lo e E = 110 GPa = 110 x10³ MPa , logo (L f- Lo) = F/E = 84.180/110 x10³. Então, o alongamento do corpo de prova é 0,77 mm.

8) Uma barra de liga de alumínio (liga 3003) com 10mm de diâmetro é submetida a tração através da aplicação de uma força de 6kN. Sabendo que a barra está submetida a uma deformação elástica, calcule seu diâmetro no instante de aplicação da força de 6kN. Dados: E=70GPa; ν=0,33 (coeficiente de Poissson)

Resposta: Sabemos que 6 kN = 6000 N e (L f- Lo) = F / E, onde F = 60000 N, dado que So = 10 mm e E = 70 x 10³ Mpa, como Ex= 0,86, logo meu novo diâmetro será 10,86 mm em x, 9,72 mm em y e em z, já que Ey e Ez são iguais a -0,28, calculado a partir da fórmula Ey=Ez=-μ x (σx )/ E, onde μ é coeficiente de poisson do material em questão.

9) Um ensaio de tração foi realizado em um corpo-de-prova com diâmetro original de 12,77mm e comprimento nominal de 50,8mm. Os resultados do ensaio estão apresentados pela tabela abaixo.

σ [MPa]

0

87

226

295

319

340

417

486

503

486

458

ε

0,0000

0,0005

0,0013

0,0020

0,0033

0,0049

0,0200

0,0600

0,1250

0,1750

0,2350

Elaborar um gráfico e determinar as seguintes propriedades:

- módulo de elasticidade;

σ médio = 328,8

ε médio = 0,057

Logo, σ/ε = 5768,4

b) limite de escoamento;

c) limite de resistência;

d) tensão de ruptura;

e) dutilidade.

10) O resultado do ensaio de tração de um corpo-de-prova cilíndrico de aço está representado pelo gráfico ao lado. Sabendo que o mesmo possuía inicialmente um comprimento útil de 40mm e um diâmetro de 10mm, determine:[pic 1]

a) o limite de resistência

b) o limite de escoamento (utilizar o detalhe do gráfio)

c) o módulo de Young

E = 29000.

d)