Alongamento prática

ENSAIO DE TRAÇÃO:DETERMINAÇÃO DO ALONGAMENTO EM CORPO DE PROVA PLANO 

Carlos Eduardo Moro Conque, [e-mail]

Fernanda Kouketsu, [e-mail]

Henrique Hoffmann, [e-mail]

Lucio Eiji Assaoka Hossaka, [e-mail]

Lucas Steffenhagen, [e-mail]

Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Resumo: A ductilidade se refere ao grau de deformação plástica que é suportada por certo material até a sua fratura. Ela pode ser expressa quantitativamente tanto como um alongamento percentual %AL, quanto por uma redução na área %RA.  Este trabalho tem o objetivo de apresentar o cálculo de percentual de alongamento para o aço 1020 de acordo com a norma da ABNT, NBR 6152, e a norma ISO 377.

Palavras-chave: ensaio de tração, aço 1020, ductilidade.

 

1.  INTRODUÇÃO

                A ductilidade se refere ao grau de deformação plástica que foi suportado por certo material até a sua fratura. Ou seja, corresponde à capacidade de um material poder ser deformado apreciavelmente antes de romper. Um material que sofra uma deformação plástica muito pequena, ou nula, antes de se romper é denominado “frágil”, já um material que pode sofrer grande deformação plástica é chamado de “dúctil”.

Para a indústria há grande vantagem em se trabalhar com um material dúctil (mais fácil conformação e usabilidade) e depois o endurecer através de tratamentos térmicos. Além disso, um material que se deforme plasticamente sob altas tensões “avisa” a sua ruptura iminente através da visível mudança de forma que sofre quando submetido a cargas que excedem àquelas que foi projetado para suportar, permitindo que uma falha catastrófica possa ser evitada.

                    A ductilidade pode ser expressa quantitativamente tanto como um alongamento percentual %AL, expresso na equação (1) quanto por uma redução na área %RA mostrado na equação (2).  

 

           (1)[pic 1]

 

 e   são respectivamente o comprimento útil original, e o comprimento no momento da fratura.[pic 2][pic 3]

 

       (2)[pic 4]

 

 e   são respectivamente a seção transversal original, e a seção transversal no ponto de fratura.[pic 5][pic 6]

 

Quanto maior o alongamento plástico maior a facilidade em se deformar o material, podemos através dele saber para que tipo de processo de produção um material é indicado (forja a frio, laminação, estamparia profunda, etc.).

 Este trabalho tem o objetivo de apresentar o cálculo de percentual de alongamento para o aço 1020 de acordo com a norma da ABNT, NBR 6152, e a norma ISO 377.

1. MATERIAIS E MÉTODOS

Foi fornecido um corpo de prova de aço 1020, em forma de barra retangular. Para retirar o oxido da superfície da barra ela foi lixada com lixa d’água com granulometria 80 e em seguida pintada com tinta para marcação^[a].

Após a pintura foram realizadas 41 marcações a cada 5 mm. O resultado dessa preparação pode ser observado na figura 1.

[pic 7]

Figura 1- Marcação do corpo de prova para ensaio de tração

O corpo de prova seguiu para ensaio de tração na máquina EMIC DL10000.  Após a ruptura, as duas partes resultantes do ensaio foram juntadas e análise das marcações para o cálculo do alongamento foi realizada baseada nas normas da ABNT NBR 6152 e  ISO 377

Por fim, a fratura foi analisada na lupa. As imagens são apresentadas no próximo item.

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO

 

               3.1.  Percentual de Alongamento

Baseando-se na norma para ensaios de alongamento, a partir do ponto de fratura, contou-se cinco marcações para cada lado, e com um paquímetro, obteve o comprimento final = 71,43 cm. O mesmo foi feito, utilizando-se todos os 41 riscos (método não normatizado), para fins de comparação, e com alguns ajustes, visto que a barra não se rompeu exatamente na metade, obteve-se um =252,3 cm. Sabendo-se que o comprimento inicial da barra era de: =50cm e =205cm, substituindo esses valores na equação 1 obteve-se %AL1= 42,86% e %AL2=21.76%. [pic 8][pic 9][pic 10][pic 11]

Para fins comparativos, os valores para cada caso são mostrados na tabela 1.

Nº marcações	(cm)[pic 12]	(cm)[pic 13]	%AL
10	50	71,43	42,86
41	205	252,3	21,76

Tabela 1- Comparação entre os resultados de percentual de alongamento para 10 e 41 marcações.

        Observa-se que para um número de marcações menores o percentual de alongamento foi bem maior que para mais marcações. Isso se deve ao fato de que quanto mais próximo da região onde acontece a fratura do material, maior é a deformação. Se as marcações analisadas estão mais longe da região onde acontece a ruptura, então,  a deformação é menor. Dessa forma, como no primeiro caso foram utilizadas 5 marcações para cada lado a partir da região da fratura, o %AL foi bem maior do que quando foram utilizados todos os riscos.