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RELATÓRIO DE TRAÇÃO São Paulo, 04 de novembro de 2021 Sumário Introdução 03 Objetivo 04 Materiais utilizados 04 Procedimentos/Imagens 04, 05 e 06 Gráficos 07, 08, 09 e 10 Conclusão 11 Bibliografia 12 Introdução O teste de tração é projetado para testar a capacidade de um corpo sólido de suportar os requisitos impostos a ele. É realizado aplicando força axial na amostra e observando suas respectivas deformações. Quando uma força é aplicada, o material apresenta deformação elástica, que se caracteriza por restaurar o comprimento original quando a força é removida, deformação plástica, deformação residual ocorrerá quando a carga for removida. A Figura 1 mostra as regiões elásticas e plásticas de um determinado material, relacionando a força aplicada (tensão) à deformação. Figura (1) Da Figura 1, são obtidos os pontos característicos da curva tensão-deformação: Ponto A: Limite elástico: região linear, que obedece à lei de Hooke. Ponto A ': Limite de proporção: o ponto onde a tensão e a deformação são maiores Diretamente proporcional. Ponto B: Limite de resistência: o valor máximo de tensão que o material pode suportar. Ponto C: Limite de fratura: a tensão medida quando o material quebra. O ponto de tensão de escoamento é o ponto ou área onde o material começa a sofrer deformação plástica. Pode-se dizer que este ponto é aproximadamente igual ao limite elástico e à razão. Para o teste de tração, a máquina a ser utilizada é mostrada na Figura 2. A amostra é então preparada por ajuste na máquina, de forma que, para iniciar o processo, extensômetros e células de carga medem a força aplicada e o alongamento que ocorre no material. Com recurso computacional, é possível obter uma curva de Força x Alongamento, que então pode ser convertido à de Tensão X Deformação. Figura (2) 03 Objetivo A força de tração dos corpos de prova de aço, alumínio, latão e cobre é aplicada para obter o diagrama tensão X deformação e a tensão representativa do limite de resistência do material. De modo que os profissionais que trabalham na área de materiais possam decidir quanto à utilização de um material específico para determinado fim. Materiais Utilizados • Aço 1045 • Alumínio • Latão • Cobre • Máquina de ensaio Kratos • Paquímetro Procedimento O teste de tração envolve a aplicação de força axial ao material, esticando-o até que se quebre, e vamos entender como cada material reage quando é esticado. Os corpos-de- prova neste tipo de ensaio são geralmente retangulares ou redondos, conforme mostrado na Figura 3, e são conectados às "mandíbulas de fixação da máquina" por meio de suas extremidades (Figuras 4 e 5). Figura (3) – Materiais 04 A amostra conectada ao acessório é colocada corretamente (Figura 4). Ajuste manualmente a altura da barra de reboque para que o dispositivo fique alinhado e não haja força atuando na célula de descarga. O software define o método (tração ou compressão) que será realizado no teste, o tamanho da amostra, a velocidade de teste e retorno, os limites de operação do equipamento, a apresentação dos resultados etc. Figura 4 - Garras de fixação da máquina de tração 05 Figura 5 – Máquina de ensaio de fadiga Fonte: KRATOS Equipamentos O sistema de processamento de dados conectado à máquina de teste fornece os seguintes gráficos sobre a força aplicada ao corpo de prova e a deformação absoluta absorvida. 06 Gráficos Ensaio Tração Aço 07 ENSAIO: 00000027 DATA: 14/10/2021 HORA: 20:18:45 NORMA: ENSAIO TRAÇÃO CP AÇO TRABALHO REALIZADO: TRAÇÃO Identificação:ENG PROD CÉLULA DE CARGA: 2000 kgf (1) PRÉ CARGA: 0,00 kgf VEL. DESLOC.: 10,00 mm/min TEMPERATURA: 25,00° C UMIDADE RELATIVA: 50,00 % TURMA:TURMA MÁQUINA DE ENSAIO KRATOS (TRCv61425e-USB) Página:1 Informações do Ensaio: mm 1,10 2,20 3,30 4,40 5,50 6,60 7,70 8,80 9,90 11,00 kgf 2584,94 2326,45 2067,95 1809,46 1550,96 1292,47 1033,98 775,48 516,99 258,49 Amostra No. 1 Id. Amostra 14/10/2021 FORÇA MÁXIMA kgf 2000,00 LIMITE DE RESISTÊNCIA kgf/mm² 33,95 ALONGAMENTO % 1,67 Ensaio Tração Latão 08 ENSAIO: 00000028 DATA: 14/10/2021 HORA: 20:22:35 NORMA: ENSAIO TRAÇÃO CP LATÃO TRABALHO REALIZADO: TRAÇÃO Identificação:ENG. PROD CÉLULA DE CARGA: 2000 kgf (1) PRÉ CARGA: 173,35 kgf VEL. DESLOC.: 20,00 mm/min TEMPERATURA: 25,00° C UMIDADE RELATIVA: 50,00 % Cliente: MÁQUINA DE ENSAIO KRATOS (TRCv61425e-USB) Página:1 Informações do Ensaio: mm 1,86 3,72 5,58 7,44 9,29 11,15 13,01 14,87 16,73 18,59 kgf 1733,49 1560,14 1386,79 1213,44 1040,09 866,74 693,40 520,05 346,70 173,35 Amostra No. 1 Id. Amostra 14/10/2021 FORÇA MÁXIMA kgf 939,00 LIMITE DE RESISTÊNCIA kgf/mm² 15,94 ALONGAMENTO % 9,17 Ensaio Tração Alumínio 09 ENSAIO: 00000029 DATA: 14/10/2021 HORA: 20:25:42 NORMA: ENSAIO TRAÇÃO CP ALUMINIO TRABALHO REALIZADO: TRAÇÃO Identificação:ENG. PROD CÉLULA DE CARGA: 2000 kgf (1) PRÉ CARGA: 168,25 kgf VEL. DESLOC.: 20,00 mm/min TEMPERATURA: 25,00° C UMIDADE RELATIVA: 50,00 % Cliente: MÁQUINA DE ENSAIO KRATOS (TRCv61425e-USB) Página:1 Informações do Ensaio:mm 1,43 2,86 4,29 5,72 7,15 8,58 10,01 11,44 12,87 14,30 kgf 1682,51 1514,25 1346,00 1177,75 1009,50 841,25 673,00 504,75 336,50 168,25 Amostra No. 1 Id. Amostra 14/10/2021 FORÇA MÁXIMA kgf 1139,00 LIMITE DE RESISTÊNCIA kgf/mm² 19,34 ALONGAMENTO % 7,50 Ensaio Tração Cobre 10 ENSAIO: 00000030 DATA: 14/10/2021 HORA: 20:27:54 NORMA: ENSAIO TRAÇÃO CP COBRE TRABALHO REALIZADO: TRAÇÃO Identificação:ENG PROD CÉLULA DE CARGA: 2000 kgf (1) PRÉ CARGA: 173,35 kgf VEL. DESLOC.: 20,00 mm/min TEMPERATURA: 25,00° C UMIDADE RELATIVA: 50,00 % Cliente: MÁQUINA DE ENSAIO KRATOS (TRCv61425e-USB) Página:1 Informações do Ensaio: mm 1,43 2,86 4,29 5,72 7,15 8,58 10,01 11,44 12,87 14,30 kgf 1733,49 1560,14 1386,79 1213,44 1040,09 866,74 693,40 520,05 346,70 173,35 Amostra No. 1 Id. Amostra 14/10/2021 FORÇA MÁXIMA kgf 1158,00 LIMITE DE RESISTÊNCIA kgf/mm² 19,66 ALONGAMENTO % 8,33 Conclusão A partir do experimento, foi possível aprender como é feito o ensaio de tração nos materiais e como transformar a curva de força x deslocamento em uma curva tensão x deformação para obter e visualizar, através da curva, parâmetros muito importantes sobre o material como limite de escoamento, limite de resistência a tração, tensão de ruptura, zona elástica, zona plástica etc. Além disso, também é possível analisar como os materiais dúcteis se rompem durante um ensaio de tração, de forma que a ductilidade de cada material possa ser comparada através da curva obtida. Com isso, pude concluir que o material mais resistente é o aço com os seguintes resultados: Força Máx: 2000,00 Kgf; Limite de Resistência 33,95 Kgf/mm2; Alongamento: 1,67. 11 Referência Bibliográfica Meyers, M. A., & Chawla, K. K. (1982). Princípios de metalurgia mecânica. E. Blücher. Callister, W. D. (2016). Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução (9° ed.). LTC. Michél, M. D. (1998). Efeito da Temperatura em Propriedades Mecânicas de vidos e Fractografia de Trincas Geradas por Ponta Vickers. Curitiba: Universidade Federal do Paraná. 12
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