DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA METALÚRGICA

UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE

Escola de Engenharia Industrial Metalúrgica de Volta Redonda

EEIMVR

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA METALÚRGICA

Disciplina: Ensaios Mecânicos

Professor: Rodrigo Pinto de Siqueira

Data: 03 de maio de 2018

Alunos

Alisson Aguiar

Alexandro Schereiber

Amanda Manso

Grazielly Pícolo

Guilherme Varela

Renan Rodrigues

Rodrigo Ferreira

Roger Guimarães

Yohanna Rodrigues

VOLTA REDONDA/2018

1. INTRODUÇÃO

       

Diante da necessidade do homem de buscar explicações para muitas questões técnicas que se enfrentava ao longo do seu crescimento, foram criadas máquinas e operações de testes, dentre eles o de tração.

O teste de tração como ensaio mecânico, pode ser considerado um dos melhores ensaios visando à relação custo/benefício uma vez que seu custo efetivo, tomadas as devidas condições e exigências, pode ser muito menor que outros ensaios do mesmo cunho.

O ensaio consiste basicamente em tracionar um corpo de prova a uma velocidade constante até a sua ruptura. Existem diversos corpos de prova utilizados na prática, porém todos atendem os requisitos da norma ABNT .

Durante o ensaio, é possível realizar diversas medições que caracterizam o material ensaiado. Através de um software, é traçado um gráfico de tensão por deformação com os dados relativos às forças aplicadas e deformações sofridas pelo corpo de prova até sua ruptura. Ao analisarmos este gráfico é possível obter propriedades mecânicas do material como o Módulo de Elasticidade, Limite de Escoamento, Limite de Resistência Mecânica, Tensão de Ruptura, Coeficiente de Poisson, Tenacidade e Resiliência.

Esse estudo complementa a análise exigida em grande parte das indústrias mecânicas e metalúrgicas assim como a qualificação de um material perante exigência de empresas e projeto.

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1.  OBJETIVO

O presente relatório tem como objetivo assimilar as informações teóricas do ensaio de tração com seu respectivo ensaio. Através disso, teremos a curva tensão deformação e com será possível fazer todos os cálculos e análises necessários.

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1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

1. O Ensaio de Tração

O procedimento experimental consiste na deformação de uma amostra até a sua fratura (característica de um ensaio destrutivo). Essa fratura se dá devido à aplicação de tração gradativa e crescente, uniaxial ao longo do eixo mais comprido de um corpo de prova, como mostra a figura 1 com os respectivos parâmetros iniciais do ensaio.

• Força = 20KN
• Velocidade de ensaio = 5mm/min

Inicialmente foi medido comprimento, largura e espessura da peça ensaiada:

• Comprimento útil = 55mm
• Espessura = 0,15mm; 0,16mm; 0,15mm; 0,15mm

• Média: (0,15 ± 0,01)mm

• Largura: 12,6mm; 12,55mm; 12,75mm; 12,7mm

• Média: (12,65 ± 0,09)mm

[pic 1]

Figura 1 – Parâmetros iniciais da máquina e do CP.

1. Parâmetros Elásticos e de Escoamento

        São parâmetros de suma importância nos cálculos de tensões e dimensionamento de cargas. Nesta ciência, são encontrados sob a forma de valores de engenharia e valores reais. Contudo, os valores de engenharia e os reais são numericamente muito próximos, pois os valores encontrados são de ordem 0,2%.

1. Módulo de Elasticidade

Também conhecido como módulo de Young. Parâmetro que indica a rigidez do material e é inversamente proporcional à temperatura. Pouco dependente de pequenas variações na composição química de elementos cristalinos, como, por exemplo, na composição de aços e ligas. Segundo a expressão simplificada da Lei de Hooke, o módulo de elasticidade é dado por:

E=σε

Onde σ é a tensão na qual se obtém a deformação real. Esta deformação pode ser medida por meio de extensômetros para evitar que a deformação do sistema de testes altere os valores de Módulo de Elasticidade medidos, garantindo precisão e segurança durante o ensaio.

1. Limite de Ruptura

Corresponde à tensão na qual o material se rompe. Tenacidade de um metal é a sua habilidade de absorver energia na região plástica. Já o módulo de tenacidade é a quantidade de energia absorvida por unidade de volume até a fratura.

[pic 2]

Figura 2 – Curva tensão x deformação.

1. Coeficiente de Poisson

O Coeficiente de Poisson é a razão entre a deformação específica lateral e longitudinal sendo, para a maior parte dos materiais, em torno de 0,3 e dada por:

ν=-ε2ε1

Sendo ε2 a deformação específica lateral e ε1 a deformação específica longitudinal. De modo explicativo temos:

1. Regime Elástico

A tensão varia linearmente com a deformação, segundo a lei de Hooke:

σ=Eε

1. Limite de Escoamento

O limite de escoamento é definido como a tensão no ponto de transição entre o regime elástico e o plástico, em muitos casos, traça-se uma paralela a curva do regime elástico, com 0.002 de deformação.