aula prática ensaio

ENSAIO DE TRAÇÃO (aula 1)
ABNT NBR ISO 6892-1:2013 - ASTM E8/E8M - 13
Em um ensaio de tração, um corpo de prova é submetido a um esforço que tende a alongá-lo
ou esticá-lo até à ruptura. Geralmente, o ensaio é realizado num corpo de prova de formas e
dimensões padronizadas, para que os resultados obtidos possam ser comparados ou, se
necessário, reproduzidos. Este é fixado numa máquina de ensaios que aplica esforços crescentes
na sua direção axial, sendo medidas as deformações correspondentes. Os esforços ou cargas são
mensurados na própria máquina, e, normalmente, o ensaio ocorre até a ruptura do material
(ensaio destrutivo).
Tensão - σ = F / Ao
Onde, temos que:



F = Força aplicada (Kgf ou N )
Ao = Área da seção transversal do corpo (antes da aplicação da carga)
Unidades Kgf/mm2 ou MPa (106 N/m2 ) 1Kgf/mm2 = 10 MPa
Deformação:
Já a deformação sofrida pelo Cp pode ser calculada em função do alongamento sofrido
durante o ensaio.
ε = (L f- Lo) / Lo


Lf= Comprimento final
Lo=Comprimento inicial
Unidade: adimensional, ou % se multiplicar na fórmula por 100.
Resultado típico do ensaio de tração:
Gráfico da esquerda: Diversas pontos importantes do resultado do ensaio de tração com patamar
de escoamento.
Gráfico da direita: Critério mais usual para determinar a tensão de escoamento em curvas que
não apresentem patamar de escoamento. Valor da tensão de escoamento usando o critério
900 N/mm2 (MPa).
As deformações elásticas não são permanentes, ou seja, quando a carga é removida, o corpo
retorna ao seu formato original.
Acima de uma certa tensão, os materiais começam a se deformar plasticamente, ou seja,
ocorrem deformações permanentes. O ponto no qual estas deformações permanentes
começam a se tornar significativas é chamado de limite de escoamento (força ou
tensão de escoamento).
Para metais e ligas que não apresentem patamar de escoamento nítido ( Só os aços
de baixo e médio carbono apresentam esse patamar) ) é difícil determinar a tensão
ou força de escoamento precisamente. Como consequência, criou-se uma
convenção na qual é construída uma linha reta paralela à porção elástica,
passando pela deformação de 0,2% (0,002 adimensional) da deformação total na
abscissa. A tensão correspondente à intersecção desta linha com a curva tensãodeformação é o limite de escoamento. Gráfico da direita acima mostra o emprego
desse critério.
Durante a deformação plástica, a tensão necessária para continuar a deformar um metal
aumenta até um ponto máximo, chamado de limite de resistência à tração, no qual a
tensão atinge o valor máximo na curva tensão-deformação de engenharia. Isto
corresponde à maior tensão que o material pode resistir; se esta tensão for aplicada e
mantida, o resultado será a fratura. Toda a deformação até este ponto é uniforme na
seção. No entanto, após este ponto, começa a se formar uma estricção, na qual toda a
deformação subsequente está confinada e, é nesta região que ocorrerá ruptura. A tensão
que corresponde à fratura é chamada de limite de ruptura.
Observando o eixo das abscissas determina-se uma propriedade chamada
DUTILIDADE que é a capacidade de um material sofrer deformação plástica
antes de romper.
Para materiais
muito dúteis pode-se usar 0,05 (5%) e não
0,002 (0,2%) que é o valor usual
Tipos de rupturas:
Fratura tipo TAÇA E CONE
Fratura reta sem deformação (ou pouca
deformação) plástica visível.
a)
Dútil
b) Frágil
Características geométricas dos corpos de prova para respeitarem a norma do ensaio:
1- Lo = 5 do
2 - Raio de curvatura entre a parte espessa e a zona útil, deve ser no
mínimo igual ao diâmetro da parte útil
Materiais que serão realizados ensaios de tração:
AÇO SAE 1020 (AÇO COMUM AO CARBONO COM 0,2% DE CARBONO
– BAIXO CARBONO)
AÇO SAE 1045 (AÇO COMUM AO CARBONO COM 0,45% DE
CARBONO- MÉDIO CARBONO)
AÇO SAE 1045 TEMPERADO E REVENIDO (AÇO COMUM AO
CARBONO COM 0,45% DE CARBONO- MÉDIO CARBONO, ONDE FOI
REALIZADO UM AQUECIMENTO A 850ºC E RESFRIADO EM ÁGUA –
TÊMPERA SEGUIDO DE UM REAQUECIMENTO A 350ºC- REVENIDO )