Aula 7 - Propriedades Mecânicas dos Metais [Modo de Compatibilidade]

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UNIVERSIDADE CATÓLICA DOM BOSCO
ESTUDO DE CASO – CONTROLE DE PRODUÇÃO
FASIPE
CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Profª Anne Cerqueira
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 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
Propriedades: são características intrínsecas do material
e não são alteráveis. É uma característica de um material
expressa em termos da resposta medida para um
estímulo específico que é imposto.
Classificação das Propriedades:
- Físicas: o material sofre deformações sem sofrer
mudança na composição química.
- Químicas: o material sofre deformação química.
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 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades no estado sólido
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 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
 A determinação das propriedades mecânicas é feita através de
ensaios mecânicos.
 Utiliza-se normalmente corpos de prova (amostra representativa
do material) para o ensaio mecânico, já que por razões técnicas e
econômicas não é praticável realizar o ensaio na própria peça,
que seria o ideal.
 Geralmente, usa-se normas técnicas para o procedimento das
medidas e confecção do corpo de prova para garantir que os
resultados sejam comparáveis.
COMO DETERMINAR AS PROPRIEDADES MECÂNICAS?
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 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
CLASSIFICAÇÃO DOS TESTES MECÂNICOS
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 Classificação dos testes mecânicos 
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Propriedades Mecânicas
QUANTO À INTEGRIDADE
- Destrutivos: Provocam a inutilização parcial ou total da peça.
Exemplo: Tração, Dureza, Fadiga, Fluência, Torção, Flexão, Impacto, Tenacidade.
- Não-Destrutivos: Não comprometem a integridade da peça.
Exemplo: Raios-X, Raios-g, Ultrassom, Partículas Magnéticas, Líquidos
Penetrantes, Tomografia.
- Estáticos: Carga relativamente lenta.
Exemplo: Tração, Compressão, Dureza, Torção, Flexão
- Dinâmicos: Carga rápida ou cíclica.
Exemplo: Fadiga, Impacto
- Carga Constante Carga aplicada durante um longo período.
Exemplo: Fluência
QUANTO À VELOCIDADE
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 Classificação dos testes mecânicos 
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Propriedades Mecânicas
NORMAS PARA DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES 
- Para determinar as propriedades de um material são realizados ensaios
específicos para cada propriedade.
- O procedimento de cada ensaio é descrito em normas técnicas nacionais e
internacionais tais como:
● ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas;
● ASTM – American Society for Testing and Materials
● ISO – International Standard Organization;
● DIN – Deutsche Industrie Normen;
- A geometria das amostras a serem ensaiadas (corpos de prova) e as
condições técnicas de condução de cada ensaio são descritas nestas
normas técnicas.
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
O comportamento mecânico de um material reflete a sua resposta (ou
DEFORMAÇÃO) a uma carga (ou TENSÃO) que esteja sendo
aplicada sobre um corpo fabricado deste material.
- Tensão (stress) – é uma medida da intensidade de forças internas
atuando dentro de um corpo deformável consequente de forças
externas causando uma deformação relativa deste corpo. Assim,
mede a força média por unidade de área e, portanto, a sua dimensão
é aquela da pressão.
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
TIPOS DE TENSÃO
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
TIPOS DE TENSÃO
- Tração: É uma solicitação que tende a alongar (esticar) a peça no
sentido da reta de ação da força aplicada.
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
TIPOS DE TENSÃO
- Compressão: É uma solicitação que tende a encurtar (apertar) a peça no
sentido da reta da força aplicada.
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
TIPOS DE TENSÃO
- Cisalhamento: É uma solicitação que tende a deslocar paralelamente, em
sentido oposto, duas seções de uma peça com a ação do que podemos
chamar de força cortante.
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
TIPOS DE TENSÃO
- Torção: É uma solicitação que tende a girar as secções de uma peça, uma
em relação às outras, como acontece em uma manivela por exemplo.
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
TIPOS DE TENSÃO
- Flexão: É uma solicitação que tende a modificar o eixo geométrico de uma
peça, ou seja, modifica seu eixo longitudinal. É o que acontece com o
trampolim de um nadador, por exemplo.
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
- Deformação – em ciência dos materiais, é a mudança na forma, ou dimensão, de um
corpo devido a uma força aplicada ou mudança de temperatura.
DEFORMAÇÃO ELÁSTICA
 Prescede à deformação plástica
 É reversível
 Desaparece quando a tensão é
removida
 É praticamente proporcional à
tensão aplicada (obedece a lei
de Hooke)
DEFORMAÇÃO PLÁSTICA
 É provocada por tensões que
ultrapassam o limite de
elasticidade
 É irreversível porque é
resultado do deslocamento
permanente dos átomos e
portanto não desaparece
quando a tensão é removida
Elástica Plástica
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
- Extensão, alongamento, deslocamento (strain) – é uma medida
normalizada da deformação, representando o deslocamento entre
partes de um corpo em relação a um comprimento de referência.
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
- Os CORPOS DE PROVA utilizados nos ensaios de tração podem ter diferentes
formas e dimensões.
- As medidas de FORÇA são feitas com uma CÉLULA DE CARGA.
- As medidas de DEFORMAÇÃO são feitas com um EXTENSÔMETRO ou
diretamente sobre o corpo de prova.
ENSAIOS DE TRAÇÃO
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
Como efeito da aplicação de uma tensão tem-se a deformação (variação dimensional).
lo= comprimento inicial
lf= comprimento final
- RESITÊNCIA À TRAÇÃO - TENSÃO () X Deformação ()
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- RESITÊNCIA À TRAÇÃO - TENSÃO () X Deformação ()
- Diagrama TENSÃO () X Deformação ()
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 Conceito 
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ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Curva Tensão - Deformação
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Módulo de Elasticidade ou Módulo de Young
• É o quociente entre a tensão
aplicada e a deformação elástica
resultante.
•Está relacionado com a rigidez do
material ou à resist. à deformação
elástica
•Está relacionado diretamente
com as forças das ligações
interatômicas
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Módulo de Elasticidade ou Módulo de Young
A inclinação da reta nos dá o
módulo de elasticidade, ou
módulo de Young (E). Pela lei de
Hooke para materiais linearmente
elásticos:
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Módulo de Elasticidade ou Módulo de Young
- O módulo de elasticidade éproporcional ao valor da derivada dF/dr no ponto r = r0.
- O módulo de elasticidade representa uma medida da intensidade das forças de ligação
interatômicas.
- Força de Ligação x Distância Interatômica 
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 Conceito 
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ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Módulo de Elasticidade ou Módulo de Young
Quanto maior o módulo de elasticidade mais rígido é o material ou menor é a sua
deformação elástica quando aplicada uma dada tensão
MÓDULO DE ELASTICIDADE 
[E] 
 
GPa 106 Psi 
Magnésio 45 6.5 
AlumÍnio 69 10 
Latão 97 14 
Titânio 107 15.5 
Cobre 110 16 
Níquel 204 30 
Aço 207 30 
Tungstênio 407 59 
 
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Transição Elástico - Plástico
Limite de Escoamento (LE) 
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Transição Elástico - Plástico
Limite de Escoamento (LE) 
Traça-se uma reta paralela a
região linear da curva com
início a 0,002 de deformação.
Limite de escoamento: a partir
desse ponto o material se
deforma plasticamente.
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Transição Elástico - Plástico
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Transição Elástico - Plástico
Material n K (MPa) 
Aço baixo teor de carbono 
recozido 
0,26 530 
Aço 4340 recozido 0,15 640 
Aço inox 304 recozido 0,45 1275 
Alumínio recozido 0,2 180 
Liga de Alumínio 2024 T 0,16 690 
Cobre recozido 0,54 315 
Latão 70-30 recozido 0,49 895 
 
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Determinação de K e n
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Recuperação Elástica e Encruamento 
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Estricção
Estricção é a diminuição abrupta da área da seção que antecede a ruptura do
material.
Ocorre apenas em materiais dúcteis
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Estricção
Material dúctil escoa (deforma plasticamente) antes da sua
ruptura, enquanto o material frágil sofre ruptura sem sofrer
praticamente nenhuma deformação.
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 Conceito 
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ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Comportamento Plástico
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 Conceito 
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ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Curva TENSÃO () X Deformação ()
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Exemplo: Um ensaio de tração foi realizado em um corpo-de-prova com um diâmetro original de
12,77.mm e um comprimento nominal de 50,8.mm. Os resultados dos ensaios são listados na tabela
abaixo. Construir o diagrama tensão-deformação e determinar aproximadamente: (a) o módulo de
elasticidade; (b) a tensão de escoamento; (c) a tensão de ruptura; (d) a tensão última (LRT).
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Exemplo: Um ensaio de tração foi realizado em um corpo-de-prova com um diâmetro original de
12,77.mm e um comprimento nominal de 50,8.mm. Os resultados dos ensaios são listados na tabela
abaixo. Construir o diagrama tensão-deformação e determinar aproximadamente: (a) o módulo de
elasticidade; (b) a tensão de escoamento; (c) a tensão de ruptura; (d) a tensão última (LRT).
Resolução:
0,000 0,0000 0
0,023 0,0005 87
0,064 0,0013 226
0,102 0,0020 295
0,165 0,0033 319
0,249 0,0049 340
1,016 0,0200 417
3,048 0,0600 486
6,350 0,1250 503
8,890 0,1750 486
11,938 0,2350 458
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Exemplo: Um ensaio de tração foi realizado em um corpo-de-prova com um diâmetro original de
12,77.mm e um comprimento nominal de 50,8.mm. Os resultados dos ensaios são listados na tabela
abaixo. Construir o diagrama tensão-deformação e determinar aproximadamente: (a) o módulo de
elasticidade; (b) a tensão de escoamento; (c) a tensão de ruptura; (d) a tensão última (LRT).
Resolução:
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Exemplo: Um ensaio de tração foi realizado em um corpo-de-prova com um diâmetro original de
12,77.mm e um comprimento nominal de 50,8.mm. Os resultados dos ensaios são listados na tabela
abaixo. Construir o diagrama tensão-deformação e determinar aproximadamente: (a) o módulo de
elasticidade; (b) a tensão de escoamento; (c) a tensão de ruptura; (d) a tensão última (LRT).
Resolução:
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Exemplo: Um ensaio de tração foi realizado em um corpo-de-prova com um diâmetro original de
12,77.mm e um comprimento nominal de 50,8.mm. Os resultados dos ensaios são listados na tabela
abaixo. Construir o diagrama tensão-deformação e determinar aproximadamente: (a) o módulo de
elasticidade; (b) a tensão de escoamento; (c) a tensão de ruptura; (d) a tensão última (LRT).
Resolução:
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Exemplo: Um ensaio de tração foi realizado em um corpo-de-prova com um diâmetro original de
12,77.mm e um comprimento nominal de 50,8.mm. Os resultados dos ensaios são listados na tabela
abaixo. Construir o diagrama tensão-deformação e determinar aproximadamente: (a) o módulo de
elasticidade; (b) a tensão de escoamento; (c) a tensão de ruptura; (d) a tensão última (LRT).
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Exemplo: Um ensaio de tração foi realizado em um corpo-de-prova com um diâmetro original de
12,77.mm e um comprimento nominal de 50,8.mm. Os resultados dos ensaios são listados na tabela
abaixo. Construir o diagrama tensão-deformação e determinar aproximadamente: (a) o módulo de
elasticidade; (b) a tensão de escoamento; (c) a tensão de ruptura; (d) a tensão última (LRT).
0,000 0,0000 0
0,013 0,0003 52
0,038 0,0008 160
0,064 0,0013 278
0,089 0,0018 382
0,127 0,0025 410
0,203 0,0040 410
0,508 0,0100 417
1,016 0,0200 576
2,540 0,0500 694
7,112 0,1400 746
10,160 0,2000 677
11,684 0,2300 642
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Exemplo: Um ensaio de tração foi realizado em um corpo-de-prova com um diâmetro original de
12,77.mm e um comprimento nominal de 50,8.mm. Os resultados dos ensaios são listados na tabela
abaixo. Construir o diagrama tensão-deformação e determinar aproximadamente: (a) o módulo de
elasticidade; (b) a tensão de escoamento; (c) a tensão de ruptura; (d) a tensão última (LRT).
Resolução:
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 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Exemplo: Um ensaio de tração foi realizado em um corpo-de-prova com um diâmetro original de
12,77.mm e um comprimento nominal de 50,8.mm. Os resultados dos ensaios são listados na tabela
abaixo. Construir o diagrama tensão-deformação e determinar aproximadamente: (a) o módulo de
elasticidade; (b) a tensão de escoamento; (c) a tensão de ruptura; (d) a tensão última (LRT).
Resolução:
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 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIADOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Exemplo: Um ensaio de tração foi realizado em um corpo-de-prova com um diâmetro original de
12,77.mm e um comprimento nominal de 50,8.mm. Os resultados dos ensaios são listados na tabela
abaixo. Construir o diagrama tensão-deformação e determinar aproximadamente: (a) o módulo de
elasticidade; (b) a tensão de escoamento; (c) a tensão de ruptura; (d) a tensão última (LRT).
Resolução:
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 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Exemplo: Os resultados obtidos em um ensaio de tração para uma cerâmica são fornecidos na
tabela a seguir. A curva é linear entre a origem e o primeiro ponto. Construir o diagrama
tensãodeformação e deteterminar: (a) o módulo de elasticidade; (b) a tensão de ruptura.
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 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Exemplo: Os resultados obtidos em um ensaio de tração para uma cerâmica são fornecidos na
tabela a seguir. A curva é linear entre a origem e o primeiro ponto. Construir o diagrama
tensãodeformação e deteterminar: (a) o módulo de elasticidade; (b) a tensão de ruptura.
Resolução:
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 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Exemplo: Os resultados obtidos em um ensaio de tração para uma cerâmica são fornecidos na
tabela a seguir. A curva é linear entre a origem e o primeiro ponto. Construir o diagrama
tensãodeformação e deteterminar: (a) o módulo de elasticidade; (b) a tensão de ruptura.
Resolução:
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Propriedades de Tração de Alguns Metais 
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 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO
- Curvas de Tração de Materiais Frágeis (Materiais Cerâmicos) 
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 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE COMPRESSÃO
Nos ensaios de compressão, os
corpos de prova são
submetidos a uma força axial
para dentro, distribuída de
modo uniforme em toda a seção
transversal do corpo de prova.
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 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE COMPRESSÃO
54
 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE COMPRESSÃO
- Na fase de deformação elástica, o corpo volta ao tamanho original quando se retira a carga de
compressão.
- Na fase de deformação plástica, o corpo retém uma deformação residual depois de ser descarregado.
55
 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE COMPRESSÃO
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 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO E COMPRESSÃO
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 Conceito 
FASIPE
CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TRAÇÃO E COMPRESSÃO
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 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE CISALHAMENTO
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 Conceito 
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Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE CISALHAMENTO
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 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE CISALHAMENTO
61
 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE CISALHAMENTO
62
 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TORÇÃO
O ensaio de torção é realizado
em equipamento específico: a
máquina de torção.
Esta máquina possui duas
cabeças às quais o corpo de
prova é fixado. Uma das
cabeças é giratória e aplica ao
corpo de prova o momento de
torção. A outra está ligada a
um pêndulo que indica, numa
escala, o valor do momento
aplicado ao corpo de prova.
63
 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE TORÇÃO
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 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE FLEXÃO
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 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE FLEXÃO
66
 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE FLEXÃO
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 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE DOBRAMENTO
Há dois processos de dobramento: o
dobramento livre e o dobramento
semiguiado.
- Dobramento livre - É obtido pela
aplicação de força nas extremidades
do corpo de prova, sem aplicação de
força no ponto máximo de
dobramento.
68
 Conceito 
FASIPE
CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE DOBRAMENTO
- Dobramento semiguiado - O
dobramento vai ocorrer numa
região determinada pela posição
do cutelo.
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 Conceito 
FASIPE
CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIOS DE DOBRAMENTO
70
 Conceito 
FASIPE
CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
EXEMPLOS DE PROPRIEDADES MECÂNICAS
- Ductilidade: é uma medida do grau de deformação plástica que foi
sustentada na fratura.
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 Conceito 
FASIPE
CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
EXEMPLOS DE PROPRIEDADES MECÂNICAS
- Resiliência: Energia de deformação por unidade de volume até o
limite de proporcionalidade (na prática, é igual a área sobre a curva
tensão-deformação). Define a habilidade do material absorver energia
sem sofrer dano permanente.
72
 Conceito 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
EXEMPLOS DE PROPRIEDADES MECÂNICAS
- Tenacidade (ut): área até o limite de ruptura. Define a capacidade do
material sofrer impacto (choque) e não sofrer dano (absorção de
energia).
73
 Conceito 
FASIPE
CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
EXEMPLOS DE PROPRIEDADES MECÂNICAS
74
 Conceito 
FASIPE
CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIO DE DUREZA
•O ensaio consiste na aplicação de
uma carga conhecida através de um
penetrador de geometria conhecida e
na medição da área da impressão
produzida na superfície do corpo de
prova.
•Ensaio de grande importância
tecnológica (controle de qualidade)
•Dureza, ao contrário do limite de
escoamento e da tenacidade à fratura,
não é um parâmetro característico do
material (depende da máquina, da
carga, do tipo de penetrador, entre
outros).
75
 Conceito 
FASIPE
CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIO DE DUREZA
 Brinell (HB ou BHN)
- Esfera de aço duro (WC–
carboneto de tungstênio);
Princípio: aplica-se uma
carga no penetrador
esférico de diâmetro “D”,
sobre a superfície da peça.
Mede-se a dureza em
função da área de
diâmetro “d” deixado pelo
penetrador;
- É um ensaio padronizado e
bem aceito.
)/(
).(.
.2 2
22
mmkgf
dDDD
PH



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 Conceito 
FASIPE
CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIO DE DUREZA
 Brinell (HB ou BHN)
- Limitações em peças finas, peças muito duras (esfera grande, 
deforma a esfera), nas extremidades da peça.
77
 Conceito 
FASIPE
CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIO DE DUREZA
 Brinell (HB ou BHN)
78
 Conceito 
FASIPE
CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIO DE DUREZA
 Brinell (HB ou BHN)
- Exemplo: Uma amostra foi submetida a um ensaio de dureza Brinell
no qual se usou uma esfera de 2,5 mm de diâmetro e aplicou-se uma
carga de187,5 kgf. As medidas dos diâmetros de impressão foram de 1
mm. Qual a dureza do material ensaiado?
Resolução: Uma vez que todos os valores necessários para calcular a dureza HB são conhecidos,
podemos partir diretamente para a aplicação da fórmula:
79
 Conceito 
FASIPE
CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIO DE DUREZA
 Brinell (HB ou BHN)
80
 Conceito 
FASIPE
CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIO DE DUREZA
 Brinell (HB ou BHN)
81
 Conceito 
FASIPE
CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas
ENSAIO DE DUREZA
 Brinell (HB ou BHN)
 O número de dureza Brinell deve ser seguido pelo símbolo HB, sem qualquer
sufixo, sempre que se tratar do ensaio padronizado, com aplicação da carga
durante 15 segundos. Em outras condições, o símbolo HB recebe um sufixo
formado por números que indicam as condições específicas do teste, na
seguinte ordem: diâmetro da esfera, carga e tempo de aplicação da carga.
 Exemplificando: Um valor de dureza Brinell 85, medido com uma esfera de 10
mm de diâmetro e uma carga de 1.000 kgf, aplicada por 30 segundos, é
representado da seguinte forma:
85HB 10/1000/30
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ENSAIO DE DUREZA
 Brinell (HB ou BHN)
- Exemplo: Interprete a seguinte representação de
dureza Brinell: 120HB 5/250/30.
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ENSAIO DE DUREZA
 Brinell (HB ou BHN)
- Exemplo: Interprete a seguinte representação de dureza Brinell:
120HB 5/250/30.
Resolução: Confira: a dureza Brinell é de 120 HB; o diâmetro da
esfera é de 5 mm; a carga aplicada foi de 250 kgf e a duração do ensaio
foi de 30 segundos.
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 Conceito 
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ENSAIO DE DUREZA
 Vickers (HV)
 Penetrador em forma de pirâmide de diamante;
 Mede a dureza em escala de: 5 até 1500 Vickers
 Com cargas de 10 a 120 kgf.
 A dureza Vickers é dada pelo quociente da carga pela área da impressão;
 Usa um microscópio com escala para mede diagonal do losango.
 
)/(8544,1
1362
..2
2
2
2
mmkgf
L
PH
onde
L
senP
H
V
o
V

 

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ENSAIO DE DUREZA
 Vickers (HV)
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 Conceito 
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ENSAIO DE DUREZA
 Dureza Rockwell
O princípio é semelhante ao Brinell;
Mede-se a profundidade de penetração.
Vantagens:
- Rapidez na análise;
- Facilidade na execução;
- Isenção de erros pessoais;
- Capaz de diferenciar pequenas diferenças de dureza;
- Não causa danos sensíveis na superfície da peça;
- Penetrador de diamante (baixa deformação).
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ENSAIO DE DUREZA
 Rockwell (HRC ou HRB)
 Rockwell B – penetrador é uma esfera de aço.
 Rockwell C – penetrador é um cone de diamante (Brale).
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ENSAIO DE DUREZA
 Rockwell B
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Propriedades Mecânicas
ENSAIO DE DUREZA
 Rockwell C
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ENSAIO DE DUREZA
• Dureza X Lim. Resistência
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Propriedades Mecânicas
ENSAIO DE DUREZA
• Relação entre Dureza e Limite de Resistência a Tração
Para a maioria dos aços: 
LRT (MPa) = 3,45 x HB 
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ENSAIO DE DUREZA
• Método de Dureza X Aplicação
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Propriedades Mecânicas
RESUMO
•Características e propriedades mecânicas importantes dos materiais podem ser obtidas
por meio de ensaios de tensão-deformação.
•Vários parâmetros mecânicos são medidos a partir das curvas de tensão-deformação
dos materiais: módulo de elasticidade (Young), limite de escoamento, limite de
resistência, alongamento uniforme, alongamento total até a ruptura, tensão de ruptura,
resiliência e tenacidade.
•A curva de tensão-deformação do material varia com a configuração do ensaio
mecânico (p.ex.: tração x flexão x compressão).
•O comportamento mecânico do material muda com a velocidade de deformação.
Dependendo das condições do ensaio, um material apresenta comportamento elástico
ou plástico (viscoso) mais pronunciado.
•A deformação mecânica com escoamento plástico (carregamento e descarregamento)
produz encruamento do material, observado como um aumento no seu limite de
escoamento.
•A dureza é uma medida rápida da resistência mecânica do material.