Sae 4340

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA - 122G

Laboratório de Materiais e Metalografia

Turma MAM 0417-AA

Aluno: Luiz Antonio Odorcick

Trabalho Ensaio de Tração com Extensômetro

Caxias do Sul, 15 de Abril de 2008.

ÍNDICE

Pág.

Objetivo Geral...................................................................................................... 3

Introdução............................................................................................................ 3

Revisão Bibliográfica........................................................................................... 4

Normas Adotadas................................................................................................ 5

Materiais utilizados.............................................................................................. 5

Descrição do Ensaio............................................................................................ 6

Cálculos, Gráficos e Resultados Obtidos............................................................. 6

Conclusão............................................................................................................12

Bibliografia.......................................................................................................... 12

1. OBJETIVO GERAL: DETERMINAR O MÓDULO DE ELÁSTICIDADE E A TENSÃO DE ESCOAMENTO.

2. INTRODUÇÃO

Este trabalho refere-se ao ensaio de tração com extensômetro, realizado em aula, no Laboratório de Ensaios Mecânicos da Universidade de Caxias do Sul, onde foi usado um corpo de prova com dimensões padronizadas, com material qualidade SAE 4340 com dureza de 31 HRC.

Neste ensaio, à medida que eram aplicadas as cargas, eram lidos os alongamentos correspondentes anotados numa planilha fornecida pelo professor. Assim foi até a ruptura do corpo de prova. Neste relatório serão demonstrados gráficos e cálculos mediante os dados coletados nesta aula, bem como os equipamentos usados no ensaio.

Os resultados desses ensaios de tração normalmente são registrados por um computador, mostrando gráficos na forma de carga ou força em função do alongamento. Os valores e suas representações dependem do tamanho da amostra a ser testada, pois a carga aplicada para o alongamento será determinada através disso. Para minimizar esses fatores geométricos, a carga e o alongamento são normalizados de acordo com os seus respectivos parâmetros de tensão e deformação. A tensão de engenharia é definida pela relação Sendo:

= Tensão

F = Força aplicada

Ao = Área da seção inicial do corpo onde é diretamente aplicada a carga.

A relação entre os valores da tensão e da deformação linear específica, na fase elástica, é o módulo de elasticidade, cujo valor é proporcional às forças de atração entre os átomos. A expressão matemática para cálculo dessas constantes é:

E = Módulo de elasticidade

T = Tensão aplicada

Deformação linear específica ( =  / )

3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA:

*ALGUMAS CARACTERÍSTICAS DO MATERIAL UTILIZADO E DOS EQUIPAMENTOS

►Aço SAE 4340

O aço SAE 4340 tem alta resistência mecânica, elevada temperabilidade e alta tenacidade entre os aços de construção mecânica, sua dureza chega a valores entre 54 e 59 HRc, podendo ser eventualmente em alguns casos aumentada através de nitretação. Em contra partida, não possui boa soldabilidade e usinabilidade, devido à sua dureza. Muito empregado em peças forjadas.

Aplicações específicas: na fabricação de eixos, bielas, virabrequins e peças com alta solicitação mecânica; na indústria aeroespacial; automobilísticas; máquinas e equipamentos.

Condições normais de fornecimento: Barras laminadas sem acabamento mecânico; Barras laminadas recozidas e trefiladas; Barras laminadas recozidas e retificadas; Barras Forjadas. Todas podem estar em formatos redondos, quadrados, sextavados e retangulares.

Composição química conforme SAE – J404:

ABNT/SAE C Mn P (máx) S (máx) Si Ni Cr Mo

4340 0,38 a 0,43 0,60 a 0,80 0,030 0,040 0,15 a 0,35 1,65 a 2,00 0,70 a 0,90 0,20 a 0,30

Propriedades mecânicas (estado normal):

Tensão de ruptura de tração / compressão → 844 MPa

Tensão de ruptura de cisalhamento → 638 MPa

Tensão de escoamento → 726 MPa

Alongamento → 15 %

Propriedades mecânicas (temperado):

Tensão de ruptura de tração / compressão → 1855 MPa

Tensão de escoamento → 1550 MPa

Alongamento → 12 %

4. NORMAS ADOTADAS:

►Normas que Regulamentam Ensaios Mecânicos

Quando se trata de realizar ensaios mecânicos, as normas mais utilizadas são as referentes à especificação de materiais e ao método de ensaio.

Um método descreve o correto procedimento para se efetuar um determinado ensaio mecânico. Desse modo, seguindo-se sempre o mesmo método, os resultados obtidos para um mesmo material são semelhantes