O Relatório Ensaio de Tração

[pic 1]

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E SUAS TECNOLOGIAS

BEATRIZ SILVA ALMEIDA GIOVANNI LUIZ MEIRELES DA SILVA LUCIO VINICIUS BARBOSA NOGUEIRA

ENSAIO DE TRAÇÃO

SÃO CRISTÓVÃO 2022.2

BEATRIZ SILVA ALMEIDA GIOVANNI LUIZ MEIRELES DA SILVA LUCIO VINICIUS BARBOSA NOGUEIRA

ENSAIO DE TRAÇÃO

Relatório desenvolvido para fins acadêmicos no Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de Sergipe, referente à disciplina de Materiais de Construção Mecânica. Turma 1; com base no experimento realizado em aula no dia 9 de março de 2023, e com entrega realizada no dia 31 de março de 2023.

Orientador: Professora Alessandra Gois Luciano de Azevedo

SÃO CRISTÓVÃO 2022.2

1. Introdução

A resistência mecânica dos materiais é uma propriedade fundamental para garantir a segurança e o desempenho de componentes em diversas aplicações industriais. Nesse contexto, o ensaio de tração é um método amplamente utilizado para avaliar a resistência à deformação e à ruptura de materiais metálicos, sendo particularmente relevante para a análise de peças estruturais.

O aço 1020 é um material amplamente utilizado na indústria devido à sua boa combinação de resistência mecânica, ductilidade e usinabilidade. Entretanto, a resistência mecânica pode variar dependendo de diversos fatores, como a temperatura e a velocidade de deformação.

O ensaio de tração permite a obtenção de informações precisas sobre as propriedades mecânicas de materiais metálicos, como o módulo de elasticidade, a tensão de escoamento e a resistência à tração. A partir desses parâmetros, é possível determinar o comportamento do material sob diferentes condições de carga e avaliar sua capacidade de suportar cargas estáticas e dinâmicas.

Neste relatório, será descrito o procedimento adotado para a realização do ensaio de tração em uma amostra de aço SAE 1020, bem como os resultados obtidos e sua interpretação. Serão apresentados os parâmetros mecânicos relevantes, como a tensão de escoamento e a resistência à tração, e discutidas as possíveis implicações desses resultados na aplicação da liga metálica em componentes estruturais. As informações utilizadas neste relatório estão baseadas em referências como (GARCIA et al., 2012).

[pic 2][pic 3]

Figura 1 - Máquina de ensaio de tração.        Figura 2 - Gráfico característico de tração

1. Objetivos

O objetivo deste relatório é apresentar os resultados obtidos a partir de um ensaio de tração em uma amostra de arame de aço 1020, descrevendo os equipamentos e métodos utilizados no teste, bem como as condições ambientais em que o ensaio foi realizado. Além disso, busca-se realizar uma análise dos resultados

obtidos em relação às propriedades mecânicas do material estudado, a fim de contribuir para o entendimento do comportamento dos materiais quando submetidos a cargas de tração.

1. Metodologia

A metodologia utilizada no ensaio de tração do arame seguiu as seguintes etapas:

(1) preparação da amostra e coleta de dados iniciais, (2) fixação da amostra na máquina de ensaios, (3) aplicação de carga na amostra, (4) coleta de dados do ensaio, (5) realização de medições das dimensões finais da amostra e verificação de erros cometidos. Para a preparação da amostra, foi utilizado um arame metálico com diâmetro de 3,5 mm e comprimento total de 300 mm, sendo 192 mm destinados para o ensaio. A amostra foi inspecionada visualmente para verificar a existência de quaisquer defeitos ou imperfeições. Em seguida, as extremidades da amostra foram fixadas na máquina de ensaios Instron 3367. A aplicação de carga na amostra foi realizada a uma taxa de 4.00000 mm/min, enquanto os dados de carga e deslocamento foram adquiridos simultaneamente pelo software Bluehill Universal - Instron. Antes e depois do ensaio, foram realizadas medições das dimensões da amostra utilizando paquímetro e régua. As condições ambientais, como a temperatura de 25°C e a umidade relativa de 50%, foram utilizadas durante todo o ensaio.[pic 4]

Figura 3 - Amostra inicial

[pic 5]

Figura 4 - Máquina de ensaio

Com base nos dados coletados, foram realizados os seguintes cálculos:

Propriedade	Fórmula
Módulo de elasticidade	E = σ / ε
Módulo de resiliência	Ur = (σy²) / (2E)
Tenacidade	Ut = ∫σdε
Ductibilidade	A %EL = ((Lf - Li) / Li) x 100
Tensão convencional	σc = F / A
Deformação convencional	εc = δ / L0
Tensão de ruptura	σu = F / A

Tabela 1 - Propriedades e fórmulas

1. Resultados e Discussão.

Propriedade	Valor
Material	Aço 1020
Comprimento inicial	192,00 mm
Diâmetro inicial	3,50 mm
Comprimento final	199,87 mm
Diâmetro final	-
Carga máxima suportada	6,74 kN
Tensão máxima suportada	700,82 MPa
Tensão de escoamento	667,66 MPa
Extensão de tração	7,89 mm
Deformação de tração	0,04 mm
Tensão de ruptura	474,07 MPa
Módulo de elasticidade	33,87 GPa