Ensaio de Tração ou Compressão

Ensaio de Tração ou Compressão - Exercício

Aluna: Isabella Cardoso Silva                             Matrícula: 86254

Um aço carbono tratado termicamente (têmpera e resfriamento na água) foi ao ensaio de tração. O diâmetro original da amostra era 12,5 mm e o diâmetro final 11,6 mm. Usando um instrumento de medida de 50 mm, obtiveram-se os dados na tabela a seguir (alongamento abaixo corresponde ao ∆L).

[pic 1]

Utilizando o software Excel, transformamos os parâmetros para as unidades do SI e calculamos a tensão e a deformação para elaboração do diagrama tensão x deformação (para engenharia) que pode ser observada na tabela abaixo.

[pic 2]

Para o cálculo da tensão utilizamos a seguinte equação:

σ = [pic 3]

onde F é a carga e Ao representa a área da seção reta original antes da aplicação de qualquer carga, que é de 0,12272 m². E para o cálculo da deformação utilizamos a equação:

ϵ = [pic 4]

onde ∆l representa o alongamento de deformação e lo  é o comprimento original antes de qualquer carga ser aplicada.

A partir desses dados, foi elaborado o diagrama tensão x deformação que está anexado na última página deste trabalho.

Para encontrarmos o limite de escoamento convencional a 0,2% traçamos uma reta no ponto 0,002 do eixo da deformação e encontramos um valor próximo de Sesc =0,41 Mpa.

O módulo da elasticidade pode ser encontrado pela equação E = ∆σ / ∆ϵ . Assim, escolhendo as coordenadas (0.00142 , 0.29335) e (0,00102 , 0.21105) obtemos um valor de E=4,8603x10-³.

Observando o gráfico, o limite de tensão última (máxima) é Su=1,0047 Mpa e o limite de tensão de ruptura também é Sr=1,0047 Mpa.

A ductilidade pela área é dada pela equação Af – Ao / Ao , assim encontramos um valor de -0,13885. A ductilidade pelo alongamento é igual a lf – lo  / lo = 0,05356 – 0,05/0,05 = 0,0712.

Para encontrarmos a resiliência temos a seguinte equação: Ur = S²esc / 2E. Logo, obtemos o valor igual a Ur = (0,41)²/2(4,8603x10-3) = 17,2932.

A tenacidade pode ser encontrada a partir da equação: (Sesc+Sr / 2) ϵf  joules/m³. Substituindo as variáveis com os valores encontrados anteriormente, temos uma tenacidade igual a 0,05036 joules/m³.

Para finalizar, como a ductilidade pelo alongamento encontrada foi de 0,0712 equivalente a 7,12%, logo esse valor é acima de 5% e o material é dúctil.

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[pic 5]