Relatorio-de-Ensaio-de-Tracao

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ENGENHARIA MECÂNICA 
ENSAIOS MECÂNICOS 
PROF. RODRIGO PINTO DE SIQUEIRA 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO: ENSAIO DE TRAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
ARTHUR PERALTAS 
JONATHAN DIEGO DA SILVA 
LUCAS DA CRUZ SILVA 
NICOLLAS DE SOUZA ALVES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VOLTA REDONDA 
DEZEMBRO DE 2021 
Ministério da Educação 
Universidade Federal Fluminense 
Escola de Engenharia Metalúrgica de Volta Redonda 
Campus Vila Santa Cecilia 
SUMÁRIO 
 
1. RESUMO .............................................................................................................. 3 
2. INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 3 
3. REVISÃO BIBLIOGRAFICA ................................................................................ 4 
4. FUNDAMENTAÇÃO TEORICA ......................................................................... 14 
5. MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................................. 16 
5.1. MATERIAIS ..................................................................................................... 16 
5.2. MÉTODOS ...................................................................................................... 16 
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO ......................................................................... 17 
7. CONCLUSÃO ..................................................................................................... 25 
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................. 26 
 
 
 
3 
1. RESUMO 
Este relatório tem como objetivo determinar quantitativamente algumas 
propriedades mecânicas importantes do corpo de prova, que refletirão no 
comportamento mecânico do material utilizado. Analisar essas informações 
fornecidas no ensaio tem grande relevância na projeção do produto final de acordo 
com as propriedades solicitadas para cada aplicação. 
Essas informações são obtidas através do ensaio de tração, no qual o corpo de 
prova é submetido a tração axial crescente que tende a alongá-lo até que ocorra 
ruptura. 
Esses ensaios são amplamente utilizados na indústria de componentes 
mecânicos, para controle de especificações da entrada de matéria-prima e controle 
de processos. 
2. INTRODUÇÃO 
Um método comum para se conhecer importantes propriedades mecânicas e 
observar o comportamento mecânico dos materiais é o ensaio mecânico de tração. 
Devido a facilidade de execução e reprodutibilidade dos resultados, este método é 
amplamente utilizado. 
O ensaio de tração consiste na aplicação de carga de tração axial em um corpo 
de prova, promovendo deformação até que ocorra ruptura. Durante o ensaio, é medido 
o alongamento do corpo em função da carga aplicada e através desses dados obtém-
se a curva tensão deformação, que nos possibilita analisar quantitativamente as 
propriedades mecânicas do material. 
 
Figura 1: Desenho esquemático do Ensaio de Tração 
 
4 
Dentre algumas vantagens que fazem esse método ser muito utilizado está a 
extensa flexibilidade do método podendo ser aplicado em diferentes perfis de corpo 
de prova e em praticamente todos os tipos de materiais, e principalmente a amplitude 
de informações fornecidas referentes a caracterização do material. 
3. REVISÃO BIBLIOGRAFICA 
Através do ensaio de tração é possível obter uma série de informações. 
Algumas são registradas diretamente durante a realização do ensaio, e outras são 
necessárias análises posteriores das características do corpo de prova. De posse 
dessas informações é possível realizar projetos e cálculos de estrutura embasado no 
conhecimento do material. 
Quando um corpo de prova é sujeito ao ensaio de tração, a máquina gera um 
gráfico representando a força aplicada e as deformações ocorridas durante o ensaio. 
Através do gráfico intermediário produzido pela máquina, consegue-se calcular as 
grandezas que representam propriedades mecânicas do material. 
A principal forma de intepretação das propriedades mecânicas é através do 
gráfico tensão deformação. Este, estabelece a relação entre a tensão aplicada e as 
deformações ocorridas durante o ensaio no material. Uma vez que se utiliza tensão 
ao invés da força aplicada, é possível reproduzir os resultados do gráfico de um 
mesmo material para diferentes solicitações. 
A tensão do material é dada pela relação entre a força aplicada e a área do 
material: 
𝜎 =
𝑃
𝑆
 
Onde: 
𝜎 = tensão (Pa) 
𝑃 =carga aplicada (N) 
𝑆 =seção transversal original (m²) 
 
 
 
A deformação convencional ou de engenharia é dada por: 
5 
𝜀 =
𝑙 − 𝑙0
𝑙0
 
 
Onde: 
𝜀 = deformação (mm/mm) 
𝑙 = comprimento final do corpo de prova (mm) 
𝑙0 = comprimento inicial do corpo de prova (mm) 
 
Figura 2: Corpo de Prova 
A primeira porção do gráfico tensão-deformação, até o ponto A, apresenta a 
região de comportamento elástico. Este comportamento é caracterizado pelo fato de 
a deformação do corpo sob a ação de uma força ser reversível. Ou seja, um material 
sujeito a uma força tende a se deformar e retornar as dimensões originais quando a 
aplicação dessa força cessar 
 
Figura 3: Diagrama de Tensão Deformação 
6 
Na fase elástica os materiais obedecem a lei de Hooke, as deformações são 
diretamente proporcionais as tensões aplicadas. 
𝜎 = 𝐸. 𝜀 
Onde: 
𝐸 = Módulo de Elasticidade ou Módulo de Young (Pa); 
𝜀 = Deformação do Material (mm/mm); 
𝜎 =Tensão (Pa); 
 
O modulo de elasticidade é uma grandeza que indica a rigidez do material e 
depende fundamentalmente das forças de ligação Inter-atômicas. Portanto, o modulo 
de elasticidade representa uma medida da força das ligações existentes entre os 
átomos, íons ou moléculas, sendo então inversamente a proporcional a temperatura. 
Este é proporcional a inclinação da reta na porção elástica do gráfico tensão x 
deformação. 
 
Figura 4: Diagrama de Tensão x Deformação para Aço e Alumínio 
Contudo, a Lei de Hooke se aplica somente até certo ponto, o limite de 
proporcionalidade. A partir desse momento, a relação entre tensão e alongamento do 
material deixa de ser proporcional. As tensões características da região elástica são: 
σa – limite de elasticidade: máxima tensão que o material pode suportar sem 
apresentar deformação permanente após a retirada da carga; 
7 
σp – limite de proporcionalidade: máxima acima da qual o material não mais 
obedece à Lei de Hooke. 
Na prática pode se adotar σp= σa 
Após a região elástica do gráfico tensão deformação, o material passa para a 
fase plástica. Entretanto, antes do comportamento plástico, o material transita pela na 
região que é conhecida como escoamento. Essa região é caracterizada por 
apresentar uma deformação permanente no material do corpo de prova, sem que 
ocorra qualquer incremento da força aplicada. O que ocorre, é um aumento da 
velocidade de deformação. Pode ser nítido como no exemplo abaixo ou imperceptível. 
 
Figura 5: Diagrama Tensão Deformação – Encruamento 
A principal tensão definida na região de escoamento é σe – limite de 
escoamento: máxima tensão atingida na região de escoamento. 
Para os casos que a região de escoamento é imperceptível, convencionou-se 
adotar uma deformação padrão que corresponda ao limite de escoamento. O 
procedimento segundo a norma ASTM Standard E9-69 é o seguinte: 
• Obter uma curva tensão x deformação por meio do ensaio de tração. 
• Construir uma curva paralela a região elástica partindo da deformação de 0,2% 
ou 0,002 
• Definir σe na interseção das retas. 
 
 
8 
 
Figura 6: Procedimento para determinação do limite de escoamento 
Após a região de escoamento, o comportamento do material é ditado pela 
região de encruamento. Nessa região, o material torna-se mais duro devido a quebra 
dos grãos do material quando deformado a frio. A deformação previa nessa região, 
gera a necessidade de aplicação de uma carga ainda maior para deformar o corpo de 
prova. 
 
Figura7: Diagrama de Tensão x Deformação - Região de Encruamento 
Uma série de características do material pode ser definida nessa região de 
encruamento: 
9 
σu – limite de resistência a tração: tensão correspondente a maior carga 
atingida durante o ensaio. 
σu – limite de ruptura: ultima tensão suportada pelo corpo de prova antes de se 
rompe. 
Δl – alongamento do material: diferença entre o comprimento final e 
comprimento inicial do corpo de prova 
𝛥𝑙 = 𝑙𝑓 − 𝑙0 
Alongamento específico ou deformação do corpo de prova é dado por: 
𝛿 = 
𝑙𝑓 − 𝑙0
𝑙0
 
Após atingir o limite de resistência, tem início a fase de ruptura, caracterizada 
por uma rápida redução da seção transversal do corpo de prova (fenômeno de 
estricção). 
O limite de ruptura é menor do que o limite de escoamento pois ocorre uma 
diminuição da área do corpo de prova após atingir a carga máxima (limite de 
resistência a tração). 
A redução da área do corpo de prova após a ruptura é chamada de estricção. 
Determina o grau de ductilidade do material. Ou seja, quanto maior o grau de 
estricção, mais dúctil é o material. O cálculo da estricção pode ser dado por: 
 
𝛿 = 
𝑙0 − 𝑙𝑓
𝑙0
 
 
Nos dias atuais, produtos dos mais diferentes lugares do mundo são 
importados e exportados. Assim, torna-se necessário que testes e ensaios dos 
materiais possam ser repetidos e reproduzidos com as mesmas condições 
independente do país de origem. Para isso, usufrui-se de normas e padronizações. 
Para ensaios mecânicos, as normas técnicas mais utilizadas são as que tratam 
da especificação dos materiais e do método de ensaio. O método de ensaio irá garantir 
que o ensaio foi realizado dentro dos padrões aceitáveis e assim possa validar o 
mesmo. 
10 
Existem diferentes normas e associações que estabelecem os procedimentos 
a serem adotados: 
• Brasil: ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas 
• EUA: 
▪ ASTM: American Society for Testing Materials 
▪ ASME: The American Society of Mechanical Engineers 
▪ SAE: Society of Automotive Engineers 
• Alemanha: DIN - Deutsches Institut für Normung 
• Inglaterra: BSI - British Standard Institution 
• Norma Internacional: ISO - International Organization For 
Standardization 
O corpo de prova adotado para o ensaio pode variar em função da norma 
adotada e do maquinário utilizado para o ensaio de tração. O tipo mais comum de 
corpo de prova é o de seção circular ou retangular. 
 
Figura 8: Exemplo de corpo de prova seção circular 
• Parte Útil: região onde são feitas as medidas das propriedades do 
material; 
• Cabeça: região de fixação do corpo de prova na máquina. Deve possuir 
seção circular maior que a parte útil, para favorecer a fratura na parte útil 
do corpo de prova; 
Raio de concordância: evita que a ruptura se de fora da parte útil do material. 
Tanto as formas quanto as dimensões dos corpos de provas, dependem do tipo 
de fixação do corpo de prova para com o maquinário. 
11 
O tipo de fixação pode se por cunha, por rosca ou por flange: 
 
Figura 9: Tipos de Fixação 
Assim como para os demais parâmetros do ensaio de tração, o corpo de prova 
também possui normas de padronização. A padronização internacional estabelece 
que o corpo de prova deve possuir 10 mm de diâmetro e 50 mm de comprimento 
inicial. Quando não for possível a utilização de tais dimensões, é recomendado que 
utilizar dimensões proporcionais a essas. 
A norma brasileira especifica apenas que o acabamento superficial da peça 
deve ser de boa qualidade e não deve apresentar trincas. Assim, as dimensões e 
tolerâncias de usinagem seguem as normas internacionais. 
Preparação do Corpo de Prova: 
• O primeiro passo consiste em identificar o material do corpo de prova, 
visto que esse pode ser obtido da matéria primou ou do produto 
acabado; 
• Medir o diâmetro da parte útil do corpo de prova em dois pontos e retirar 
a média; 
• Sinalizar no corpo de provas segmentos espaçados de 5 mm. 
 
Os modelos de Máquina Universal de Ensaio podem ser classificados quando 
ao mecanismo de geração de carga (Eletromecânica ou Hidráulica), quanto ao tipo de 
ensaio (estático ou dinâmico), quanto a sua estrutura (coluna única ou coluna dupla) 
e quanto a acomodação (Portátil, Bancada ou Autoportante). 
12 
 
Os dados obtidos no ensaio de tração e tratados posteriormente estão 
diretamente relacionados com a escolha do material, o processo de fabricação do 
produto e processo de tratamentos superficiais. 
Definir a recuperação elástica do material pode ser crucial para definir o modo 
de fabricação da peça. Por exemplo, em uma estampagem de peças, não é desejável 
que a recuperação elástica do material depois de deformado plasticamente seja 
considerável. Para analisarmos a recuperação elástica é necessário definir o 
alongamento elástico, através do uso de um extensômetro no maquinário. 
 
Figura 10: Extensômetro posicionado na máquina 
Ainda é possível calcular o alongamento manualmente. Após a realização do 
ensaio e ruptura do corpo de prova segue-se as seguintes etapas: 
• Define-se o risco (marcação realizada previamente no CP) mais próximo 
da ruptura; 
13 
• Conte o número de divisões para um lado e para o outro do CP 
• Medir a distância entre os dois extremos dessa contagem; 
 
 
Figura 11: Exemplo de Medição 
A determinação do limite elástico permite inferir em qual ponto a deformação 
do material deixa de ser elástica e torna-se permanente. Projeto mecânicos são 
dimensionados para nunca alcançar essa tensão respectiva. Para determinar o limite 
elástico, o cientista Johnson, em 1989, elaborou a seguinte estratégia para 
determinação do limite elástico aparente (tensão na qual a deformação possui uma 
velocidade 50% maior que a deformação na origem): 
• Trace uma reta perpendicular aos eixos das tensões, fora da região da 
curva tensão x deformação (F – D) 
• Prolongue a reta na zona elástica, a partir do ponto O, até que ela corte 
a reta DF no ponto E. 
• Remarque o ponto D de modo que a medida do segmento FD seja igual 
a uma vez e meia o segmento FE, 
• Trace a reta OD 
• Trace a reta MN paralela a OD, tangenciando a curva tensão x 
deformação. 
 
O limite elástico, é o valor da tensão respectivo ao ponto A. 
 
14 
 
Figura 12: Definição do Limite Elástico Aparente 
A alternativa para o limite elástico é o limite de escoamento, já apresentado 
anteriormente. 
4. FUNDAMENTAÇÃO TEORICA 
O ensaio de tração consiste em aplicar uma força à um corpo de prova, numa 
velocidade constante, até a ruptura. O corpo de prova é composto por cabeças e parte 
útil. As cabeças são as partes mais extremas, utilizadas para fixar o corpo à máquina. 
De forma a não interferir com os resultados, a cabeça do corpo de prova possui 
dimensões maiores que o corpo, e uma região de transição arredondada, para não 
haver concentradores de discordâncias. 
σ =
𝐹
𝐴
 
Os valores utilizados para calcular a tensão e deformação que o corpo sofre 
são coletados direto da máquina, o que reduz os erros de medição no processo. Esses 
valores são da carga exercida pela máquina e do alongamento sofrido pela peça, 
assim como a velocidade na qual o corpo será deformado. 
 
ε = 𝑙 − 𝑙0 
15 
Os resultados extraídos da máquina ao longo do ensaio de tração são 
transformados em valores de tensão e deformação, e então são plotados em um 
gráfico chamado tensão x deformação. 
 
Figura 13: Gráfico didático de tensão x deformação 
A análise do diagrama de tensão x deformação nos permite destacar pontos 
importantes no estudo do material analisado. Esses pontos e fases podem ser 
analisados para prever as propriedades do material durante sua utilização. 
Conforme o gráfico, podemos observar: 
• Regime elástico: é a região na qual a área útil do corpo de prova ainda 
não apresenta escoamento plástico, e caso se cesse a aplicação de 
carga no corpo de prova, ele se recuperará de volta ao ponto inicial, semhaver deformações em sua geometria. 
• Tensão de escoamento: é o ponto onde a deformação plástica se inicia, 
e a partir daí haverá escoamento de material e encruamento em sua 
estrutura. Esse ponto marca a transição do regime plástico para o regime 
elástico. 
• Tensão máxima de tração (T): esse ponto marca o momento no qual o 
encruamento e o escoamento de material alternam seu equilíbrio, 
causando um enfraquecimento na capacidade do material de resistir à 
16 
carga aplicada até aquele instante, causando uma redução na 
resistência mecânica da sessão do material, agora reduzida graças ao 
escoamento. 
• Ponto de fratura (k): esse é o momento no qual a tensão à qual o material 
está submetido já o escoou o suficiente para tornar sua sessão mínima 
pequena o bastante para possibilitar um rompimento do corpo. Em 
materiais extremamente dúcteis, essa sessão pode chegar à se tornar 
um ponto. 
• Região de fluência: entre os regimes elástico e plástico, pode-se 
observar uma região na qual o material se deforma constantemente sob 
a mesma tensão. Essa zona é caracterizada pela propagação de 
discordâncias no interior do material, de forma que ocorre deformação, 
porém ainda não há encruamento suficiente para que o material 
necessite de uma tensão maior para se deformar. 
 
5. MATERIAIS E MÉTODOS 
5.1. MATERIAIS 
• Maquinário para execução do ensaio de tração (máquina universal); 
• Corpo de prova cilíndrico metálico de aço inoxidável 304 com diâmetro 
de 12,7 mm; 
5.2. MÉTODOS 
O ensaio de tração é usualmente realizado em uma máquina universal, que 
consegue exercer a força no corpo de prova através de um sistema hidráulico, que 
permite uma velocidade de movimento precisa. As máquinas mais recentes permitem 
exportar os valores de tensão e alongamento direto para o computador, com o auxílio 
de um extensômetro. 
Para a realização do ensaio, foram realizadas as seguintes etapas: 
 
I. Primeiramente, o corpo de prova teve sua superfície polida e preparada 
para o ensaio; 
II. O corpo de prova é, então, fixado na máquina pelas cabeças; 
17 
III. Inicia-se a aplicação de carga no corpo de prova, iniciando o 
alongamento; 
IV. Conforme ocorre o alongamento, o equipamento registra a carga 
aplicada, a partir da célula de carga, e o alongamento, a partir do 
extensômetro. 
V. De posse dos dados de medição, são feitas as análises. 
 
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Neste tópico serão analisados os resultados obtidos do ensaio para o material 
determinado. 
Segue os dados das forças aplicadas, do comprimento final do corpo de prova 
feito de aço inoxidável 304 e do seu alongamento: 
 
Registro Carga (KN) Comprimento útil (mm) Alongamento 
1 0 50,8 0,00 
2 4,89 50,81 0,01 
3 9,78 50,82 0,02 
4 14,67 50,83 0,03 
5 19,56 50,84 0,04 
7 24,45 50,85 0,05 
8 27,62 50,86 0,06 
9 29,39 50,87 0,07 
10 32,68 50,9 0,10 
11 33,95 50,93 0,13 
12 34,58 50,95 0,15 
13 35,22 50,98 0,18 
14 35,72 51 0,20 
15 40,54 51,82 1,02 
16 48,39 53,34 2,54 
17 59,03 55,88 5,08 
18 65,87 58,42 7,62 
19 69,42 60,96 10,16 
20 69,67 61,47 10,67 
21 68,15 63,5 12,70 
22* 60,81 66,04 15,24 
 
18 
Com essa tabela foi possível realizar um gráfico tensão por alongamento, 
facilitando a visualização do comportamento do corpo de prova mediante a uma força 
de tração. Segue o gráfico abaixo: 
 
Em seguida foi feito o estudo carga na forma de tensão de engenharia por 
deformação percentual, nos dando resultados que não dependem mais da geometria 
da peça. Para tanto, a força e deformação percentual foram feitas a partir das fórmulas 
a seguir: 
𝐴0 = 𝜋
𝐷0
2
4
 
 
𝜎𝑒 =
𝐹
𝐴0
 
 
𝜀𝑒 =
𝐿𝑓 − 𝐿0
𝐿0
 
Onde: 
 
𝐷0 – Diâmetro do corpo de prova 
𝐴0 – Área do corpo de prova 
𝜎𝑒 – Tensão de engenharia 
𝜀𝑒 – Deformação de engenharia 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00
C
ar
ga
 (
K
N
)
Alongamento (mm)
FORÇA X ALONGAMENTO
19 
𝐿𝑓 – Comprimento final 
𝐿0 – Comprimento inicial 
Registro Tensão (MPa) Deformação (%) 
1 0,00 0,00 
2 38,60 0,020 
3 77,20 0,04 
4 115,81 0,06 
5 154,41 0,08 
7 193,01 0,10 
8 218,04 0,12 
9 232,01 0,14 
10 257,98 0,20 
11 268,00 0,26 
12 272,98 0,30 
13 278,03 0,35 
14 281,98 0,39 
15 320,03 2,01 
16 382,00 5,00 
17 465,99 10,00 
18 519,98 15,00 
19 548,01 20,00 
20 549,98 21,00 
21 537,98 25,00 
22* 480,04 30,00 
 
 
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00
Te
n
sã
o
 (
M
P
a)
Deformação (%)
TABELA TENSÃO X DEFORMAÇÃO (engenharia)
20 
Como é possível ver pelo gráfico, o material apresenta três fases distintas, a 
primeira é a região elástica, a segunda a região de encruamento uniforme e a terceira 
a de encruamento não-uniforme. 
Finalmente, em seguida foi feito o estudo da tensão por deformação verdadeira, 
que utiliza a área instantânea para calcular os valores da tensão real. 
 
Registro Tensão real (MPa) Deformação real 
1 0,00 0,00E+00 
2 38,61 1,97E-04 
3 77,23 3,94E-04 
4 115,87 5,90E-04 
5 154,53 7,87E-04 
7 193,20 9,84E-04 
8 218,29 1,18E-03 
9 232,33 1,38E-03 
10 258,49 1,97E-03 
11 268,69 2,56E-03 
12 273,78 2,95E-03 
13 279,02 3,54E-03 
14 283,09 3,93E-03 
15 326,45 1,99E-02 
16 401,10 4,88E-02 
17 512,59 9,53E-02 
18 597,98 1,40E-01 
19 657,61 1,82E-01 
20 665,50 1,91E-01 
21 672,48 2,23E-01 
22* 624,05 2,62E-01 
Esses valores foram obtidos pelas fórmulas a seguir: 
 
𝜎𝑟 = 𝜎𝑒(1 + 𝜀𝑒) 
 
𝜀𝑟 = ln (1 + 𝜀𝑒) 
Onde: 
 
𝜎𝑟 – Tensão real 
21 
𝜀𝑟 – Deformação real 
 
 
 
Realizado os gráficos, é possível retirar informações intrínsecas do aço 
inoxidável 304, como o seu módulo de elasticidade (E), limite de escoamento (LE), 
limite de resistência a tração (LRT), alongamento percentual na fratura, coeficiente de 
resistência (k) e seu coeficiente de encruamento (n). 
 
Módulo de elasticidade: 
O valor dessa propriedade foi encontrado a partir da inclinação da reta existente 
na região elástica do gráfico de tensão x deformação de engenharia, sendo igual ao 
arc tangente do ângulo, ou pelo coeficiente angular da reta. 
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
700,00
800,00
0,00E+00 5,00E-02 1,00E-01 1,50E-01 2,00E-01 2,50E-01 3,00E-01
Te
n
sã
o
 r
ea
l (
M
P
a)
TABELA TENSÃO X DEFORMAÇÃO (real)
22 
 
 
Limite de escoamento: 
Valor aproximado da tensão necessária para iniciar o regime plástico de certo 
material, normalmente representado por 𝜎 𝑒. Ele é obtido de forma prática traçando 
uma reta paralela à reta de regime elástico começando em 0,2% no eixo x para um 
valor de y igual a 0 (esse valor de inicial de x é estipulado para aços e ligas metálicas 
não ferrosas mais duras). O valor que obtemos foi de 261,11Mpa (valor obtido no 
gráfico de deformação de engenharia. 
 
 
 
Limite de ruptura: 
O limite de ruptura é visto também de forma prática pelo gráfico, ele será o 
ponto de maior valor de tensão da linha do gráfico de deformação de engenharia. Esse 
-50,00
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12
Determinando o módulo de elasticidade
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
300,00
350,00
400,00
450,00
0,00% 0,10% 0,20% 0,30% 0,40% 0,50%
Te
n
sã
o
 (
M
P
a)
Deformação
Determinação do limite de escoamento
𝜎 𝑒= 274,54
23 
ponto indica que o corpo de prova está começando a gerar um empescoçamento em 
um ponto de sua parte útil, causando uma distorção no gráfico. 
LTR = 549.98 
 
Alongamento percentual na fratura: 
Máximo valor de deformação que o material resiste antes de ocorrer a fratura, 
ele é visto como maior ponto em x da linha do gráfico de deformação de engenharia. 
O valor dele no gráfico é de 30%. 
 
 
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00
Te
n
sã
o
 (
M
P
a)
Deformação (%)
TENSÃO X DEFORMAÇÃO(engenharia)
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00
Te
n
sã
o
 (
M
P
a)
Deformação (%)
TENSÃO X DEFORMAÇÃO (engenharia)
24 
Coeficientes de resistência e de encruamento: 
Antes de encontrarmos os valores dessas propriedades, é preciso evidenciar 
que esses coeficientes só descrevem o comportamento do material para o regime de 
encruamento uniforme, que começa no valor de limite de escoamento e termina no 
valor do limite de ruptura, por isso só foram usados dados dentro dessa região. Para 
obter ambos, foi necessário primeiro transformar a equação de Hollomon (1), em uma 
equação linear, aplicando log em ambos os lados da equação. 
 
𝜎𝑟 = 𝑘𝜀𝑒
𝑛 (1) 
 
𝐿𝑜𝑔(𝜎𝑟) = log(𝑘) + 𝑛𝑙𝑜𝑔(𝜀𝑒) (2) 
 
Obtida a equação (2), ela foi aplicada para todos os pontos da região de 
encruamento uniforme da tabela de tensão e deformação real, e em seguida foi 
traçada a reta que mais se aproxima de todos os pontos dessa região, obtendo assim 
também, a sua equação (3). 
 
 
𝑦 = 0,2084𝑥 + 2,9381 (3) 
 
Por fim foram obtidos pelas igualdades a=log(k)= 2,9381 e b= 0,2084=n os 
valores de k e n. 
y = 0,2084x + 2,9381
2,35
2,4
2,45
2,5
2,55
2,6
2,65
2,7
2,75
2,8
2,85
-3 -2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0
Regime plástico uniforme linearizado
25 
𝐿𝑜𝑔(𝜎𝑟) = log(𝑘) + 𝑛𝑙𝑜𝑔(𝜀𝑒) 
𝑘 = 10𝑏 
𝑛 = 𝑎 
Onde: 
a – Coeficiente angular da reta 
b – Coeficiente linear da reta 
 
Tabela contendo propriedades do aço inoxidável 304 
 
Propriedades Valores 
Módulo de elasticidade 196,1 Gpa 
Limite de escoamento 274,54 Mpa 
Limite de resistência a tração 549,98 MPa 
Alongamento percentual na fratura 30% 
Coeficiente de resistência 867,16 MPa 
Coeficiente de encruamento 0,20 
 
7. CONCLUSÃO 
Com a realização desta prática pôde-se conhecer e aplicar os procedimentos 
dos ensaios de tração e entender a diferenciação das sessões elásticas e plásticas 
da deformação de um corpo de prova, assim como os efeitos que levam aos 
resultados obtidos. 
Assim, permitiu conhecer detalhes do ensaio, as formas de aplicação, e os 
resultados obtidos, assim como as preparações necessárias para que se obtenham 
resultados precisos. 
Na situação qual o ensaio se propôs, foi possível observar que o limite de 
resistência de um material como o aço inoxidável 304 permite que ele seja aplicado 
amplamente em elementos estruturais, uma vez que seu módulo de Young satisfaz 
26 
os requisitos para essas aplicações. O módulo de Young sendo fruto do estudo 
realizado, foi possível verificar que tal material necessita de tensões altas para que 
seja deformado plasticamente, sendo assim classificado como dúctil. 
Quanto aos dados obtidos, para a situação analisada, os resultados 
quantitativos foram satisfatórios com a literatura estudada e com os perfis de gráficos 
demonstrados. Vale ressaltar que todos os pontos de validação devem ser 
concretizados para validarmos o experimento. Assim podemos garantir qualidade e 
replicabilidade dos ensaios existentes. 
Os valores obtidos nos estudos podem variar devido a qualidade da superfície 
do material, a lubrificação utilizada na máquina e o estado de manutenção na qual a 
máquina se encontra. 
 
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
[1] Estudo do corpo de prova. Disponível em: 
. Acesso em 28 de novembro. de 2021 
[2] Ensaios dos Materiais – 2º Ed – A. Garcia 
[3] Revisão sobre tipos de fixação para ensaio de tração. Disponível em: 
. Acesso em: 
28 de novembro. de 2021. 
[4] Revisão sobre diferentes tipos de maquinários existentes no mercado. 
Disponível em:. Acesso 
em: 28 de novembro. de 2021. 
[5]Telecurso 2000 profissionalizante - Mecânica – Ensaios de materiais, Ensaio 
de tração, propriedades mecânicas. Editora Globo. 
[6]Telecurso 2000 profissionalizante – Mecânica – Ensaios de materiais, 
Ensaio de tração, procedimentos normalizados. Editora Globo. 
[7]Telecurso 2000 profissionalizante – Mecânica – Ensaios de materiais, 
Ensaio de tração, análise dos resultados. Editora Globo. 
https://www.cimm.com.br/portal/material_didatico/6543-corpos-de-prova-para-o-ensaio-de-tracao
https://www.cimm.com.br/portal/material_didatico/6543-corpos-de-prova-para-o-ensaio-de-tracao
http://www.smm.eesc.usp.br/smm/images/material-didatico/smm342/AULA%20%205-%20Ensaio%20de%20Tracao.pdf
http://www.smm.eesc.usp.br/smm/images/material-didatico/smm342/AULA%20%205-%20Ensaio%20de%20Tracao.pdf
https://biopdi.com.br/artigos/maquina-universal-de-ensaio/
27 
[8] USP,Cassius Ruckert,Ensaios mecânicos dos materiais. Disponível em: