Relatorio de ciencias dos materiais

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DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA

ENSAIO DE COMPRESSÃO E TRAÇÃO

CAIO BERNARDES

LOREN SANTOS

THAWAN MACIEL

PAULO MENDES

Salvador

2015  

      CAIO BERNARDES

LOREN SANTOS

THAWAN MACIEL

PAULO MENDES

ENSAIO DE COMPRESSÃO E TRAÇÃO

Relatório apresentado à Professora Maria Doroteia Costa Sobral da disciplina Ciência e Tecnologia dos Materiais da turma EC- MR02, turno Matutino do curso de Engenharia Civil.

Salvador

2015

1. APRESENTAÇÃO

   

   O propósito da disciplina Ciência e Tecnologia dos Materiais baseia-se no conjunto de princípios e conceitos básicos das propriedades  que busca fornecer as propriedades mecânicas, e a relação das mesmas com a estrutura dos materiais nos seus diversos níveis, abordando ainda características específicas de cada um dos grupos: metais, cerâmicos, polímeros e compósitos. Os quatros componentes da disciplina da ciência de materiais e suas inter-relações são: processamento, estrutura, propriedade e desempenho.      

Este trabalho busca  viabilizar aos alunos, conhecimentos que os tornem aptos a analisar e compreender  as características de certos materiais, sobre a aplicação das propriedade mecânica dos materiais. Conceitos de tensão e deformação elástica, plástica, teste de compressão e de tração a dureza entre outros conceitos. Foram selecionados quatro materiais para ser estudado o alumínio, aço, ferro fundido e o cobre. Os materiais serão postos ao ensaio de compressão e de tração para observar  a sua deformação e efetuar os estudos dos materiais . Desta forma é possível aplicar a teoria e a prática estudada na disciplina ciência e tecnologia dos materiais.

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:

1. ENSAIO DE DUREZA E COMPRESSÃO

ALUMÍNIO

Iniciou-se o processo experimental ao medir o comprimento e diâmetro de um corpo de prova de alumínio. Ao fixa-lo no Durômetro Gibimess que mede a dureza Rockwell e aplicando uma carga em KN, esperou-se alguns segundos para estabilizar a carga. A dureza do material foi obtida ao retirar a carga, quando o ponteiro Rockwell marcou 35,4.

Após ter realizado o ensaio de dureza, foi feito com o mesmo corpo de prova, um ensaio de compressão onde foram tiradas as medidas do comprimento e diâmetro através do paquímetro. Para realizar os testes, foi selecionado no software que está conectado com a Máquina Universal de Ensaios Mecânicos (Gunl Hamburg) o corpo de prova do tipo cilíndrico de alumínio e o ensaio de compressão. Colocaram-se as dimensões do corpo de prova para que a tensão já seja medida pelo próprio software. Fixou-se o corpo de prova o mais próximo do centro possível, tarou a máquina e realizou-se o ensaio com a força e velocidade mínima para ter um maior detalhamento dos dados. O ensaio de compressão deformou o material.

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CÁLCULOS:

Lo= 7,10 mm    Lf=7,20 mm

Do= 13,1 mm   Df= 13,3mm

 ALONGAMENTO

A=(7,20 - 7,10) / 7,10 X 100 = 1,41%

A= 1,41%

 

ESTRICÇÃO

So= π.(13,1)² / 4 = 134.78 mm²

Sf= π.(13,3)² / 4 = 138.93 mm²

Z= 134,78- 138,93/ 134,78    Z= 3,08%

TENSÃO LIMITE DE RESISTÊNCIA

TL(resistência) = 37000N / 134.78 mm²    TL= 274.52 MPa

TENSÃO LIMITE DE ESCOAMENTO (para n = 0,2%)

Al(escoamento) = 0,002 x 7.10 = 0,014mm

TL(escoamento) =

TENSÃO LIMITE DE PROPORCIONALIDADE

MÓDULO DE ELASTICIDADE

E=37000/134,78/0,757,20

E= 2635,4 MPa

MÓDULO DE RESILIÊNCIA

U=(271,52 )² / 2 x 2635,4= 14,30 Nxmm/mm³

MÓDULO DE TENACIDADE

U= (271,52 + 274,52) / 2 x 0,0141 Nmm/mm³

U= 3,85 Nmm/mm³

                                                      AÇO

Primeiramente, mediu as dimensões do corpo de prova de aço(34,55mm de comprimento e 7,1mm de diâmetro)com o paquímetro . Trocou as garras da Máquina Universal de Ensaios Mecânicos (Gunl Hamburg) e selecionou no software o formato do corpo de prova, cilíndrico e o ensaio de compressão.

Assim como no ensaio de compressão, fixou-se o corpo de prova o mais próximo do centro possível, tarou a máquina e realizou-se o ensaio com a força e velocidade mínima para ter um maior detalhamento dos dados.

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CÁLCULOS:

Lo= 34,55    Do= 7.1

Lf=38,1        Df= 5.8

ALONGAMENTO

A= 38,1 – 34,55/ 34,55 X 100

A= 10,27%

ESTRICÇÃO

So= π. (7.1)²/ 4

So= 39,59

Sf= π(5.8)/4

Sf= 26,42

Z= 39,59 – 26,42 / 39,59 X 100

Z= 33,26%

LIMITE DE RESISTÊNCIA

T=Força máx / So

TL(resistência)= 38000/ 39,59

TL= 959,83MPa

LIMITE DE ESCOAMENTO

E=ΔL / Lo

0,002= ΔL / 34,55

ΔL= 0,0691

TL(escoamento)= 36500/ 34,55 = 1056,44 MPa

PROPORCIONALIDADE

TL=11000/ 34,55 = 318,37 MPa

∑= 0,0691 / 34,55 = 0,002

E= 316,37/ 0,002 = 159185 Mpa

MÓDULO DE  RESILIÊNCIA