O Ensaio Tração

Resumo

Sendo um dos ensaios juntamente ao de dureza mais empregados na indústria para análise de comportamento de alguns materiais o Ensaio de Tração é um dos mais antigos e confiáveis para avaliar propriedades mecânicas e medir se um componente foi tratado termicamente com sucesso ou não.

O ensaio de tração consiste, basicamente, em se tracionar um corpo de prova (CP) de seção reta retangular (CP prismático) ou circular (CP cilíndrico) até a sua ruptura, sendo considerado um ensaio destrutivo.

Para realização deste ensaio, é necessário a produção de um corpo de prova com especificações padronizadas. O ensaio de tração nos permite medir a resposta de um material a um carregamento e deformação ao se medir a força necessária para alongar um corpo de prova até a sua ruptura, as propriedades obtidas permitirão aos engenheiros prever como os seus materiais e produtos irão se comportar nas suas aplicações finais.

Neste ensaio, os resultados dependem das máquinas utilizadas e a precisão dos aparelhos, além da confecção do corpo de prova. A realização dos ensaios deve, portanto, estar subordinada à observação criteriosa da normalização vigente, e a essa exigência está diretamente relacionada a confiabilidade e a comparabilidade dos resultados.

Sumário

1.        INTRODUÇÃO        

2.        OBJETIVOS        

3.        MÉTODO        

3.1 O Ensaio de tração        

4.        PROCEDIMENTOS        

4.1 Aparelho utilizado        

4.2Procedimento  de ensaio de tração        

4.3 Resultado do experimento        

4.4 Micrografias        

5        CONCLUSÃO        

6        BIBLIOGRAFIA        

1. INTRODUÇÃO

Sendo de extrema importância para os engenheiros, as propriedades mecânicas dos materiais devem ser conhecidas para que em um projeto realizado não ocorram falhas inaceitáveis de deformação. Para isso dispomos dos ensaios mecânicos, um deles que fornece bastante dados importantes é o ensaio de tração.

Amplamente utilizado na indústria para teste de componentes e controle de suas especificações o ensaio de tração nos fornece informações significativas sobre o material ensaiado. Certamente o mais utilizado por este motivo e porque é de simples e rápida realização.

Neste tipo de ensaio um material é tracionado e se deforma até fraturar. Mede-se o valor da força e do alongamento a cada instante, e gera-se uma curva tensão-deformação.

Neste relatório falaremos logo abaixo mais sobre este ensaio e a prática realizada na aula de Laboratório de Materiais de Construção Mecânica.

1. OBJETIVOS

Dentre os objetivos da prática realizada em laboratório estão:

• Avaliar as propriedades mecânicas no ensaio de tração de aços;
• Avaliar o efeito do tratamento mecânico nas propriedades mecânicas do aço.

1. MÉTODO

3.1 O Ensaio de tração

O ensaio de tração consiste em submeter um corpo de prova de geometria definida a um esforço crescente na direção axial do corpo de prova, levando-o a se romper. Os esforços utilizados para realização do ensaio são medidos na própria máquina.

O ensaio de tração é realizado em corpos de prova(ver figura 1) de dimensões padronizadas por normas nacionais e internacionais. Entre algumas destas normas estão:

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas

ASTM - American Society for Testing and Materials

DIN - Deutsches Institut für Normung

AFNOR - Association Française de Normalisation

BSI - British Standards Institution

ASME - American Society of Mechanical Engineer

ISO - International Organization for Standardization

JIS - Japanese Industrial Standards

SAE - Society of Automotive Engineers

COPANT - Comissão Panamericana de Normas Técnicas

Além destas, podem ser utilizadas algumas normas próprias da indústria ou particulares. As normas são utilizadas porque facilitam a comparação dos resultados obtidos durante o ensaio.

        De acordo com a ABNT, o comprimento mínimo para o corpo de prova padrão está associado ao seu comprimento pela seguinte relação:

[pic 1]   

Sendo k=5,65.

[pic 2]

                                                   Figura 1: Formato de corpo de prova para o ensaio de tração.

        Os corpos de prova são constituídos de cabeças e parte útil, unidas por concordância. As cabeças são as partes extremas, as quais são utilizadas para se fixar o CP a máquina. A parte útil é a seção transversal menor onde acontece a ruptura do corpo e é nesta região onde serão feitas as diversas determinações. Com aplicação de uma carga F, a barra sofre uma deformação e, a qual é definida sobre variação do comprimento (ΔL). Desta forma obtemos uma curva de Carga/Alongamento. A figura 2 mostra está curva típica deste ensaio.

[pic 3][pic 4]

        

Obtendo-se o valor de carga (Kgf) e alongamento (mm), durante o ensaio de tração, pode-se fazer a curva de tensão convencional (Mpa) versus a deformação convencional (mm/mm). Esta curva está representada na figura 2 acima. As seguintes equações relacionam a carga e a tensão convencional, bem como o alongamento e a deformação convencional.

[pic 5]

Onde: Fi = carga instantânea e, S0 = área inicial;

[pic 6]

Onde: Fi = carga instantânea e, S0 = área inicial.[pic 7]

As equações a seguir apresentam as relações entre a carga e a tensão verdadeira, bem como entre o alongamento (Δl) e a deformação verdadeira (ε). A curva que representa a tensão verdadeira está na figura 3 abaixo.