Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
IMED – ESCOLA POLITÉCNICA DE ENGENHARIA MECÂNICA RELATÓRIO DE ENSAIO DE TRAÇÃO Acadêmico (a): Renata Remuzzi Disciplina: Conformação Mecânica e Usinagem Professor (a): Me. Camila Pereira Lisboa Passo Fundo, 01 de novembro de 2021 1. INTRODUÇÃO O ensaio mecânico de tração consiste na aplicação de uma força uniaxial crescente num corpo de prova até a sua ruptura, fazendo com que o corpo receba um esforço que tende a alongá-lo o máximo possível (aumentando o comprimento e diminuindo a secção transversal). Assim sendo, nesse ensaio, avalia-se como o material reage sob os esforços de tração, analisando as deformações e propriedades como limite de escoamento, alongamento percentual, coeficiente de estricção, limite de resistência à tração, entre outras. O ensaio de tração é extremamente importante para determinar as propriedades que um determinado material possui, seja ele metálico, cerâmico ou até mesmo polimérico. A partir dos dados encontrados, é possível verificar o qual é o máximo de força aplicada o corpo de prova suporta, representando como o material reagiria a determinada situação. Primeiramente, deve-se seguir todas as normas (nacionais e internacionais) de especificações dos materiais e de métodos de ensaio, para que os procedimentos e resultados sejam todos padronizados. Com isso, para preparar o corpo de prova, as normas técnicas utilizadas para o ensaio de tração é a ASTM E8, ASTM A370, ABNT NBR ISO 6892, ASTM D3039, ASTM F606 e assim por diante. Os corpos de prova também podem ter seções retangulares (chapa, placa ou perfil). Quando se trata de realizar ensaios mecânicos, as normas mais utilizadas são os 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 sempre o mesmo método, os resultados obtidos para um mesmo material são semelhantes e reprodutíveis onde quer que o ensaio seja executado. Alguns exemplos de normas técnicas utilizadas pelos laboratórios de ensaios são: ISO 6892 – Teste de tração de materiais metálicos ISO 527-3 – Teste de tração em filmes e folhas https://www.iso.org/standard/78322.html https://www.iso.org/standard/70307.html ASTM E8 / E8M – Teste de tração de materiais metálicos ASTM D412 – Teste de tração de elastômeros ASTM D638 – Teste de tração de plásticos ASTM D6319 – Teste de tração em luvas médicas ASTM D5035 – Teste de tira de alongamento e resistência têxtil ASTM A370 – Teste de tração em tubos e tubulações ASTM D1414 – Teste em O-Rings de borracha ASTM D5034 – Teste de tração em tecidos ASTM D882-18 – Teste de tração em plástico fino ASTM F2458 – Teste de resistência de adesivos e selantes de tecido 2. MATERIAIS E MÉTODOS O ensaio de tração geralmente é realizado em uma máquina universal na qual o corpo de prova é fixado pelas extremidades. Essa máquina é hidráulica ou eletromecânica e está acoplada a um dinamômetro, que mede a força aplicada ao corpo de prova, e a um registrador gráfico, que traça um diagrama de força vs deformação. Esse diagrama será utilizado para determinar as propriedades e características do material ensaiado, como, por exemplo, o limite elástico e o cálculo da tensão. Com o cálculo da tensão, obtém-se o diagrama tensão vs deformação. O ensaio de tração começa com o corpo de prova sendo alongado e se encerra quando ocorre a ruptura do corpo ou o limite de alongamento da máquina é atingido. https://www.astm.org/Standards/E8.htm https://www.astm.org/Standards/D412.htm https://www.astm.org/Standards/D638.htm https://www.astm.org/Standards/D6319.htm https://www.astm.org/Standards/D5035.htm https://www.astm.org/Standards/A370.htm https://www.astm.org/Standards/D1414.htm https://www.astm.org/Standards/D5034.htm https://www.astm.org/Standards/D882.htm https://www.astm.org/Standards/F2458.htm Figura 1 - Corpo de Prova Figura 2 - Máquina de Tração A partir da Deformação Elástica: No início do ensaio – região linear do gráfico – ocorre a deformação elástica do material, na qual, quando retirada a força aplicada, o material retorna à sua forma original. Através da Lei de Hooke, é possível identificar o limite elástico, que é a tensão máxima que uma peça pode ser submetida sem sofrer deformação permanente. Até essa quantidade de carga aplicada, a tensão e a deformação do material são proporcionais. Na deformação elástica, os átomos se mexem, porém não ocupam novas posições na rede cristalina. A inclinação dessa primeira parte linear do gráfico equivale ao módulo de elasticidade. É a resistência do material à deformação elástica, ou seja, é a rigidez do corpo. Quanto maior for o módulo de elasticidade, mais rígido é o material e possui menor deformação. Essa propriedade é influenciada pela força das ligações interatômicas, temperatura, no caso de materiais cerâmicos, por exemplo, também depende da porosidade, entre outros. A partir da Deformação Plástica: No ponto do gráfico entre a fase elástica e a próxima (plástica) tem-se o limite de escoamento, ou seja, a partir desse instante, as deformações sofridas pelo material são irreversíveis e não é mais proporcional à tensão. Na deformação plástica, não é possível que o material retome sua forma original, os átomos se movem para outras posições na rede cristalina. Nessa etapa, tem-se um aumento na velocidade da deformação e a carga oscila entre valores muito próximos uns dos outros. A partir desse estágio, ocorre o endurecimento por trabalho a frio, pois acontece em temperaturas abaixo da de recristalização, chamado de encruamento. Contudo, como nem sempre esse valor é facilmente identificado, adotou-se uma convenção de deformação padrão de 0,2% para metais e ligas metálicas em geral, 0,1% para materiais cerâmicos, entre outros. Após o período de escoamento, a tensão permanece aumentando para gerar cada vez mais deformação plástica no material, até que se atinja o limite de resistência, momento no qual a tensão máxima é alcançada. Por fim, a aplicação da força continua, mesmo que reduzida, até que ocorra a fratura total do corpo de prova, denominado limite de ruptura. 3. RESULTADOS Figura 3 - Diagrama Tensão Convencional X Deformação Convencional Figura 4 - Diagrama Tensão Verdadeira X Deformação Verdadeira Figura 5 - Diagrama KF X LOG 4. CONCLUSÃO O Ensaio de Tração fornece dados quantitativos que permitirão cálculos matemáticos para a determinação de parâmetros importantes de modo que os profissionais que trabalham na área de materiais possam decidir quanto à utilização de um material específico para determinado fim. Este ensaio demonstra-se extremamente útil para verificar o comportamento frágil ou dúctil do material ensaiado, assim como eventuais falhas em sua composição. Além disso, conhecer as propriedades mecânicas de um determinado material é fundamental para direcionar suas corretas aplicações. Assim sendo, é importante se perguntar quanta tensão o material resiste, quando em um projeto, e se a carga submetida em certo ponto do seu projeto é adequada. A partir das propriedades fornecidas pelos resultados do ensaio de tração é possível responder a essas e a outras perguntas que irão garantir a segurança e a excelência para seu projeto ou aplicação em questão. 1. INTRODUÇÃO 2. MATERIAIS E MÉTODOS 3. RESULTADOS 4. CONCLUSÃO
Compartilhar