O Ensaio de Tração

O ensaio de tração é um dos mais importantes ensaios, pois com ele podem ser observadas diversas propriedades dos corpos de prova que devem ser conhecidas para que eles possam ser utilizados em aplicações reais de engenharia. Este ensaio consiste basicamente em colocar um corpo de prova em tração até sua ruptura e analisar seu alongamento ao longo do processo. Sendo assim, é possível identificar tensões importantes para entender o comportamento do material e traçar sua curva Tensão x Deformação de engenharia.

Esta curva possibilita uma analise detalhada do comportamento do material, visto que nela são contidos os seguintes parâmetro:

Região Elástica: é aquela em que removidos os esforços atuando sobre o corpo, ele volta a sua forma original

Região Plástica: é aquela em que removidos os esforços, não há recuperação da forma original.

Limite de escoamento: O limite de escoamento é o ponto onde começa a deformação plástica do material.

Tensão Máxima ou limite de resistência: É a tensão máxima a qual o material consegue resistir até entrar na fase de estricção.

Tensão de Ruptura: É a tensão a qual o material rompe.

Real x Engenharia: Valores reais consistem na combinação dos valores de engenharia com algumas correções, respeitando os valores instantâneos da tensão e deformação.

Está combinação de definições fazem parte de uma das propriedades mecânicas mais importantes de um material a ductilidade. Um material dúctil é aquele com capacidade de se deformar sem se romper. Pode ser medida por meio da estricção (redução na área da seção transversal de um corpo de prova), ou por meio do alongamento. Quanto mais dúctil o material, maior será a redução da área da seção transversal e maior será o alongamento antes da ruptura. Logo, a ductilidade é uma medida da extensão da deformação que ocorre até a fratura.

Objetivo

O objetivo deste experimento é aplicar um ensaio de tração em um vergalhão para que possam ser determinados os seguintes parâmetros abaixo:

tensão de escoamento

tensão de ruptura

deformação

estricção

Tanto as tensões quanto a deformação devem ser calculadas para curva de engenharia e curva real.

Fundamentos Teóricos










Onde:

Procedimento Experimental

Materiais/Aparelhos utilizados:

Vergalhão

Máquina de ensaios Amsler

Extensômetro

Procedimento:

O procedimento consistiu na utilização da máquina Amsler para identificar os parâmetros citados no objetivo do experimento. Esta máquina opera de modo a estabelecer uma relação entre a força aplicada no corpo de prova e seu alongamento durante o processo. Para isso, a máquina possui um relógio marcador que por meio de ponteiros mensura a força aplicada no corpo, enquanto uma esteira produz o gráfico Força vs alongamento.

Sendo assim, antes do inicio do experimento foram feitos traços simétricos ao longo do vergalhão, para que o alongamento fosse posteriormente calculado. Além disso, um extensômetro foi anexado ao vergalhão com o intuito de medir o alongamento, porém por ser muito impreciso o primeiro método foi utilizado. Então, após a medição do seu comprimento inicial (Li) e seu diâmetro inicial (Di) o vergalhão foi fixado na máquina Amsler que aplicou esforços crescentes na sua direção axial até a sua ruptura.

A figura anterior mostra o vergalhão após a ruptura.

Após este processo:

seu comprimento final (Lf) e diâmetro final (Df) foram medidos.

a carga máxima(limite de resistência) foi anotada.

o gráfico força vs alongamento foi registrado.

Medições e Cálculos

Dados