LABORATÓRIO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA I

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ENGENHARIA MECÂNICA

LABORATÓRIO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA I

Ensaio de Tração

Aluna: Thays Ramos da Costa – 1510607

Prof.ª: Emmanuelle Sancho

Fortaleza-Ceará

Maio - 2016

Sumário

Introdução2

Ensaio de Tração2

Experimento3

Procedimento Experimental3

Conclusão5

    Referencias bibliográficas..........................................................................................................5

Introdução

Neste relatório serão apresentados fatos e conclusões sobre o assunto relacionado a ensaio de tração onde o material passa por duas fases conhecidas como elástica e plástica testando assim a resistência de um material. Além disso, conheceremos um pouco mais sobre este método e o procedimento utilizado para a medição da deformação.

1. Ensaio de Tração

A facilidade de execução e a reprodutibilidade dos resultados tornam o ensaio de tração o mais importante de todos os ensaios mecânicos. A aplicação de uma força num corpo sólido promove uma deformação do material na direção do esforço e o ensaio de tração consiste em submeter um material a um esforço que tende de esticá-lo ou alongá-lo.

Geralmente o ensaio é realizado em um corpo de prova de dimensões padronizadas, para que os resultados possam ser comparados ou reproduzidos. Este corpo de prova é fixado numa máquina de ensaio que aplica esforços crescentes na sua direção axial. Os esforços ou cargas são medidos na própria máquina de ensaio e o corpo de prova é levado até a ruptura.

No ensaio de tração podemos perceber as fases que um material passa até se deformar. A primeira é a ELÁSTICA conhecida pela relação linear entre tensão (σ) e deformação (ε) pode ser expressa por σ = E x ε onde “E” representa uma constante de proporcionalidade conhecida como Módulo de Elasticidade. A segunda é a ZONA DE TRANSIÇÃO é onde a fase elástica é terminada e se tem o início a fase plástica, onde não há mais proporcionalidade entre tensão e deformação. No início da fase plástica ocorre o fenômeno do escoamento (zona de transição entre a fase elástica e a fase plástica). A terceira e última fase é chamada de PLÁSTICA, na qual o material resiste cada vez mais à tração externa, exigindo uma tensão cada vez maior para se deformar. Nessa fase, a tensão começa a subir, até atingir um valor máximo suportado pelo material, denominado tensão de resistência.

Neste tipo de ensaio são obtidas algumas propriedades mecânicas que são calculadas da seguinte forma:

• Tensão de escoamento ⇒ (kgf/mm²) ou N/mm² ou Mpa.[pic 2]
• Tensão de resistência ⇒ (kgf/mm²) ou N/mm² ou Mpa.[pic 3]
• Alongamento ⇒ mm/mm ou %.[pic 4]
• Estricção ou redução de Área ⇒ mm²/mm² ou %.[pic 5]
• Tensão ⇒ (kgf/mm²) ou Mpa.[pic 6]
• Deformação ⇒   (mm/mm) ou %.[pic 7]

 

Experimento

1. Materiais Utilizados

• Máquina de ensaios universal: INSTRON
• Corpo de prova de secção circular: Aço 1020 sem tratamento.
• Computador com Software: SERIES IX
• Paquímetro

1. Procedimento Experimental

No primeiro momento analisamos alguns corpos de provas aparentemente iguais, em seguida utilizamos um deles para realizar o ensaio. O material utilizado era o AÇO 1020 SEM TRATAMENTO e possuía o formato de secção circular e com marcações feitas em sua extremidade para marcar a posição onde ele seria encaixado na máquina universal de ensaios. Sua forma era conforme as normas de ensaio e tinha esse tipo de padronização:

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Figura 01 - Modelo de corpo de prova utilizado no ensaio

Com o uso do paquímetro medimos os eu diâmetro e o seu comprimento para mais na frente calcularmos a área e a sua variação de comprimento e os valores encontrados foram:

• d = 7 mm.
• Lo = 35 mm.
• Carga inicial = 15 kN.

Ao se colocar o aço 1020 sem tratamento na máquina foram feitas algumas configurações no software como força, diâmetro e comprimento inicial para dá início ao ensaio de tração. Após um tempo começamos a perceber no corpo de prova uma pequena deformação que se estreitava no espaço Lo que medimos e de acordo com o avanço que era de 5 mm/min o diâmetro da secção ficava menor até o ponto em que ela se rompe.