AS PROPRIEDADES DE TRAÇÃO E COMPRESSÃO

3.1.1PROPRIEDADES DE TRAÇÃO

O ensaio de tração é o procedimento mais comum para estudar a relação tensão-deformação, particularmente para metais. No ensaio, é aplicada uma força que traciona o material, tendendo a alongá-lo e a reduzir o seu diâmetro, que pode ser representada através de gráficos onde é dada uma curva que pode ser dividida em regiões elásticas e plásticas.

No processo de teste de metal, a amostra se estica alonga até que experimenta, em seguida, uma estricção e, ao final se rompe. Conforme o teste avança, as mudanças na carga e no comprimento da amostra são registradas para fornecer os dados necessários para determinar a relação tensão-deformação. Dois tipos diferentes de curvas tensão-deformação podem ser definidos: tensão-deformação de engenharia e verdadeira tensão-deformação. O primeiro é mais importante para o projeto mecânico e o segundo é mais importante para a fabricação.

A tensão e deformação de engenharia no teste de tração são definidas em relação à área original e ao comprimento da amostra. Esses valores são muito importantes para o projeto mecânico, pois pode-se esperar que a deformação em qualquer componente do produto não mude significativamente sua forma. Esses componentes são projetados para resistir às tensões esperadas em uso.

Conforme a carga aumenta, o alongamento da amostra ultrapassa o ponto de escoamento, mas o alongamento é muito maior que o anterior, o que provoca uma grande mudança no ângulo de inclinação. O alongamento é acompanhado por uma redução uniforme da área transversal, o que é consistente com a manutenção de um volume constante. Finalmente, a carga aplicada atinge seu valor máximo, e a tensão de engenharia calculada neste momento é chamada de resistência à tração final ou tensão final do material.

A deformação verdadeira fornece um método realista para prever o alongamento "instantâneo" por unidade de comprimento de um material. O verdadeiro valor de deformação no teste de tração pode ser obtido dividindo o alongamento total por um pequeno incremento, calculando a deformação de engenharia de cada incremento com base no comprimento inicial de cada incremento e, em seguida, somando-os.

Ao usar os valores reais de tensão e deformação para plotar dados de engenharia de tensão-deformação, o valor da deformação é muito pequeno e a deformação real é quase igual à deformação de engenharia da maioria dos metais. Os respectivos valores de tensão também estão muito próximos. A razão para esse comportamento quase igual é que a área da seção transversal do corpo de prova não apresenta redução significativa na região elástica.

A diferença entre a curva tensão-deformação verdadeira e sua contraparte de engenharia aparece na região plástica. O valor de tensão na região plástica é maior porque agora a área da seção transversal instantânea da amostra que sofreu uma diminuição contínua durante o processo de alongamento foi usada no cálculo.

À medida que a deformação na zona plástica se torna significativa, os valores da deformação real e da deformação de engenharia são diferentes. A tensão continua aumentando na área plástica até o início da estricção. Quando isso ocorre na curva de tensão-deformação de engenharia, perde seu significado porque o valor da área de erro conhecido é usado para calcular a tensão. Quando a tensão real também aumenta, ela não pode ser ignorada dessa maneira simples. Isso significa que, conforme a deformação aumenta, a resistência do metal aumenta. Esta é uma característica chamada de encruamento, que tem uma influência importante em certos processos de fabricação (especialmente na conformação de metais).