relatorio de CTM ensaio de tração

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Resumo
 Este trabalho apresenta um relatório técnico sobre o ensaio de tração de uma barra de aço em uma máquina própria para esse fim, onde estudaremos e entenderemos o comportamento típico desta barra de aço durante o ensaio. Onde no final do experimento, vamos comparar o comprimento final em relação ao comprimento inicial da barra.
Objetivos da Prática
 Aula prática de demonstração do ensaio de tração.
 Calcular a tensão no limite de resistência σRT, tensão no limite de ruptura σRUP, tensão verdadeira de resistência σRT V, tensão verdadeira de ruptura σRUP V. 
 Calcular a deformação (%) e a redução (%) de área.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO......................................................................................................03 2 MATERIAIS...........................................................................................................04 3 MÉTODOS............................................................................................................04 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO............................................................................06 5 CONCLUSÕES.....................................................................................................08 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.....................................................................09
1 INTRODUÇÃO
 As propriedades mecânicas dos materiais são determinadas através de tipos diferentes de tensões aplicadas em um corpo de prova. Dentre os tipos de tensão existem ensaios de tração, compressão, torção, cisalhamento e flexão, porém uma em especial será utilizada nesta experiência, que é o ensaio de tração. 
 O ensaio de tração é realizado submetendo um material a uma carga ou força crescente para que o objeto sofra um aumento em seu comprimento. Com os resultados do ensaio pode-se gerar um gráfico tensão x deformação. A análise deste diagrama permite conhecer as propriedades mecânicas dos materiais. As principais propriedades são: o módulo de elasticidade, a tensão e deformação no ponto de escoamento, a tensão máxima suportada antes do rompimento, a tensão e deformação na ruptura, a ductilidade, a resiliência e a tenacidade. 
 Para concluir a análise é preciso realizar cálculos. As equações utilizadas foram as seguintes:
Tensão no limite de resistência (σrt):
 
σrt = Fmax 
 Ao
Tensão no limite de ruptura (σrup):
 
σrup = Frup 
 Ao
Área final (Af):
A = π x (rf)²
Tensão verdadeira de resistência (σrtv):
 
σrtv = Fmax 
 Af
Tensão verdadeira ruptura (σrupv):
 
σrupv = Frup 
 Af 
Ductilidade:
e = ∆l x 100 
 lo
A = ∆A x 100 
 Ao
2 MATERIAIS
 Barra de Aço SAE 1020 (nervurada) 
- Diâmetro inicial:__________ 
- Comprimento inicial:__________ 
Instrumentos e ou equipamentos
 Paquímetro digital 
 Máquina de ensaio de tração 
3 MÉTODOS
Procedimento inicial 
Medir o corpo de prova e anotar o valor. 
- Diâmetro inicial: 10 mm 
Marcar com caneta ou risco o comprimento útil no corpo de prova, que será o comprimento inicial para fazer os cálculos ensaio.
- Comprimento útil (l0): 50 mm
Fixar o corpo de prova na máquina de tração com os mordentes adequados. 
Inserir dados do ensaio e da amostra no computador/programa. 
Foto 1 - Curva de carga (KN) versus alongamento (mm) obtida no ensaio de tração de barra de aço ABNT 1020 (0,2%C) trefilada.
Após o ensaio, verificar os dados necessários para os cálculos. 
- Força máxima (FMÁX) = 44,9 KN
- Força de ruptura (FRUP) = 33,0 KN
Medir novamente o corpo de prova, após o ensaio e anotar os valores.
- Diâmetro final: 7,5 mm
- Área final: 44,17 mm²
- Comprimento final ( lf): 55,6 mm
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Cálculos
	Área inicial da seção transversal (mm2 ) – S0
78,54 mm²
	Tensão no limite de resistência - σRT 
σRT = FMÁX/ S0
σRT = 44,9 KN / 78,54 mm² = 571 MPa
	Tensão no limite de ruptura - σRUP 
σRUP = FRUP/ S0 
σRUP = 33 KN / 78,54 mm² = 420 MPa
	Área instantânea antes da estricção (mm2 ) – Si
44,17 mm²
	Tensão verdadeira de resistência - σRT V 
σRT V = FMÁX/ Si 
σRT V = 44,9 KN / 44,17 mm² = 1.016 MPa
	Tensão verdadeira de ruptura - σRUP V 
σRUP V = FRUP/ Si 
σRUP V = 33 KN / 44,17 mm² = 747 MPa
Cálculos dos parâmetros de Ductilidade
	Alongamento percentual – A % 
A% = lf – l0/ l0 x 100 
A% = ( ( 55,6 mm – 50,0 mm ) / 50,0 mm ) x 100 = 11,2 %
	Redução percentual de área – Z %
 Z% = S0 - Sf / S0 x 100 
Z% = ( (78,54 mm² - 44,17 mm² ) / 78,54 mm² ) x 100 = 43,76 %
 Conforme a aplicação de tensão, o material do corpo de prova entra na sua região de deformação elástica. Durante o período que segue, nota-se aumento da temperatura na região próxima ao local que sofre estricção. Passada a região de escoamento, facilmente identificada no gráfico pelo patamar quase retilíneo, o material entra na sua fase plástica. Toda e qualquer força aplicada a partir desse ponto vai gerar deformação residual em materiais dúcteis. A estricção do corpo de prova em sua região central é notável. Logo em seguida, é aplicada a força máxima de tração e em poucos instantes o material se rompe exatamente na região que sofreu estricção.
Foto 2 (barra de ferro antes e depois do ensaio de tração)
5 CONCLUSÕES
 O ensaio realizado nos permite de forma clara, identificar e conhecer as propriedades dos materiais dúcteis. O ensaio obteve sucesso e demonstrou de forma objetiva e didática a ruptura de um material de prova comumente encontrado em diversas áreas do setor Civil. Não foram identificadas possíveis fontes de erros nos dados em virtude do bom resultado obtido.
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
· CALLISTER JR., William D. Ciência e Engenharia de Materiais Uma Introdução. 7ª Edição. Consulta em 02 Abril 2016.
· http://www.infosolda.com.br/biblioteca-digital/livros-senai/ensaios-nao-destrutivos-e-mecanicos/209-ensaio-mecanico-tracao.html
· www.abnt.org.br