Relatório Ensaio de Tração

ENSAIO DE TRAÇÃO[pic 1]

Adriana Sgarioni Beretta, Jussara Araújo, Kátia Zanatta, Mariane Veronez

aInstituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina - IFSC – Campus Criciúma

Professor/Disciplina: Marcelo Dal Bó/Química dos Materiais– Licenciatura em Química

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Criciúma, Agosto de 2018.

1. INTRODUÇÃO

Segundo Chiaverini (2013) as propriedades mecânicas são umas das características mais importantes dos materiais, pois são elas que vão definir o comportamento de um material quando esse for submetido a esforços mecânicos, propriedades essas que determinam a capacidade do material em transmitir e resistir aos esforços que lhes são aplicados, sem romper ou sem que se verifiquem deformações incontroláveis.

Para se determinar as propriedades mecânicos segundo Newel (2014) aplicam-se cargas expressas em kgf, ocorrendo como resultado uma distribuição interna de forças, que pode resultar em uma mudança na forma da peça que foi submetida a essa carga.

Com ensaios de tração podemos analisar diversos materiais, para Souza (1982). Os ensaios de tração são usados para determinar a resistência à tração, a resistência à ruptura e o limite de escoamento de uma amostra entre outras propriedades.

Segundo Newel (2014) o ensaio de tração é usado para vários materiais utilizando o mesmo principio de ensaio, onde o corpo de prova é preso por um par de garras, sendo a superior fixa e a inferior pressa por uma garra fixada em uma célula de carga que puxa o material lentamente para baixo, ocasionando seu alongamento. Nos ensaios de compreensão o principio e o mesmo utilizado nos ensaios de tração, entretanto nesses casos a amostra ao invés de ser puxada ela é submetida a uma carga de esmagamento.

Conforme Askeland e Phulé (2012) os ensaios de tração são mais comuns, pois são mais fáceis de serem executados, e o ensaio de compressão fornece poucas informações adicionais, são utilizados quando se deseja conhecer o comportamento de um material submetido a grandes deformações e permanentes ou quando o material é frágil sob tração.

Com os dados de força e alongamento obtidos no ensaio de tração podemos calcular a tensão e a deformação dos materiais.

A tensão é definida para Newel (2014) como a intensidade dessas forças, e corresponde a carga dividida pela seção transversal do corpo, sendo expressa em kgf/mm2 ou MPa. Existem 3 tipos básico de tensão: tração, compreensão e o cisalhamento.

Tensão: a razão entre a carga aplicada e a área da seção transversal.

[pic 2]

Onde: σ é a tensão;

          F é a força medida;

          A0 é a área inicial da seção transversal.

Deformação: propriedade determinada medindo-se a variação no comprimento de uma amostra e dividindo-a pelo comprimento inicial da amostra.

[pic 3]

Onde: l é o comprimento alongado da amostra;

          L0 é o comprimento inicial da amostra.

Através do gráfico da relação entre tensão e deformação conseguimos obter várias informações sobre as propriedades chaves dos materiais, entre essas propriedades temos: alongamento elástico, deformação plástica, região de ruptura, modulo de elasticidade entre outras.

Segundo Callister (2002), para a maioria dos materiais que são submetidos a uma tensão de tração em níveis relativamente baixos, a tensão e a deformação são proporcionais em entre si: σ = ε . E. Esta relação é conhecida por lei de Hooke, e a constante de proporcionalidade E é o modulo de elasticidade. O processo de deformação no qual a tensão e a deformação são proporcionais é chamado de deformação elástica. A deformação elástica é um processo independente do tempo, isto é, que uma tensão aplicada produz deformação elástica instantânea que permanece constante ao longo do período de tempo em que a tensão é mantida. Ainda segundo o autor, quando o material é deformado além do ponto onde a tensão não é mais proporcional à deformação, ocorre uma deformação permanente e não recuperável, que se chama deformação plástica.

1. OBJETIVOS

 Determinar as propriedades mecânicas dos materiais através de ensaios e comparar essas propriedades nos materiais testados no experimento.

1. MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 Descrição dos materiais

Para a realização da prática experimental, utilizaram-se os equipamentos, materiais e reagentes constantes na Tabela 1.

Tabela 1 – Materiais utilizados no experimento.

Quant.	Equipamentos/Materiais
1	Barra de aço CA 50
1	Barra de Alumínio
1	Barra de Tecnil
1	Peça de cerâmica
1	Emic DL30000N
1	Trena
1	Paquímetro

3.2 Procedimento experimental

        

Teste com o Aço CA50:

Foi fixada uma barra de Aço CA50 no Equipamento EMIC por suas extremidades, em uma posição que permite ao equipamento aplicar-lhe uma força axial de tração (Figura 1);

Uma força de tração foi aplicada até haver ruptura do corpo de prova;

O software do equipamento instantaneamente traça o gráfico da tensão por deformação, fazendo também registro do tempo (s), da deformação (mm) e da força (N) aplicada (Tabela 2).

Velocidade utilizada: 10 mm/min.

Figura 1: Modo de fixação das barras.[pic 4]

Fonte: Autores (2018)

Tabela 2: Registro de dados do EMIC[pic 5]Fonte: Autores (2018)

O processo descrito acima foi realizado também com os materiais: Alumínio, tecnil.

Teste com o porcelanato: