Ensaios Mecânicos

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Introdução
Propriedades dos materiais 
Finalidade dos ensaios mecânicos 
Vantagens da normatização 
Classificação dos ensaios dos materiais
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INTRODUÇÃO / DATAS / PLANO DE AULAAula 01 EMEC prof. Cleiton Silvano Goulart cleiton.goulart@facthus.edu.br cleiton.goulart@outlook.com
BIBLIOGRAFIA DE REFERÊNCIA
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Qual o significado de 
ensaio mecânico ?
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Significado de ensaio mecânico
• A determinação das propriedades mecânicas de 
um material metálico é realizada por vários ensaios
ENSAIOS 
MECÂNICOS
ENSAIOS 
DESTRUTIVOS
ENSAIOS NÃO 
DESTRUTIVOS
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Ensaios Destrutivos
• Os ensaios destrutivos promovem a ruptura ou a 
inutilização do material. 
• Eles podem ser classificados ainda em:
• Tração 
• Compressão 
• Dobramento 
• Flexão 
• Torção 
• Fadiga 
• Impacto 
• Dureza *** 
e outros…
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Ensaios Não Destrutivos
• Os ensaios não destrutivos são utilizados para determinar algumas 
propriedades físicas, bem como para detectar falhas internas do mesmo. 
• Estes ensaios tendem a preservar a integridade física e estrutural do 
material 
• Dentre os inúmeros ensaios não destrutivos que existem, os principais 
são:
• Líquido penetrante - revelador 
• Raios-X 
• Ultra-som 
• Ensaios elétricos 
• Tomografia industrial 
• Ressonância magnética 
• Partículas magnéticas 
e outros …
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Ensaios de Rotina
• Quando estes ensaios visam controlar a produção 
de um determinado produto (exemplo: 
siderúrgica), eles são chamados ensaios de 
rotina 
• Para ensaios de rotina admite-se uma precisão de 
até 1% 
• Estes ensaios podem ser feitos manualmente, ou 
através do uso de máquinas específicas para este 
fim
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Propriedades dos 
Materiais
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Propriedades dos Materiais
PROPRIEDADES 
DOS MATERIAIS
FÍSICAS
QUÍMICAS
MECÂNICAS
TÉRMICAS
ELÉTRICAS
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Propriedades Mecânicas
• As propriedades mecânicas aparecem quando o 
material está sujeito a esforços de natureza mecânica. 
• Isso quer dizer que essas propriedades determinam a 
maior ou menor capacidade que o material tem para 
transmitir ou resistir aos esforços que lhe são 
aplicados. 
• Essa capacidade é necessária não só durante o 
processo de fabricação, mas também durante sua 
utilização. 
MECÂNICAS
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Propriedades Mecânicas
RESISTÊNCIA MECÂNICA
• Essa propriedade permite que o material seja capaz de 
resistir à ação de determinados tipos de esforços, como 
a tração e a compressão 
• A resistência mecânica relaciona-se às forças internas 
de atração existentes entre as partículas que compõem 
o material. 
• Quando as ligações covalentes unem um grande 
número de átomos, como no caso do carbono, a dureza 
do material é grande. 
MECÂNICAS
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Propriedades Mecânicas
ELASTICIDADE
• A elasticidade é a capacidade que o material deve 
ter de se deformar quando submetido a um esforço, 
e de voltar à forma original quando o esforço termina. 
• A borracha é o exemplo mais evidente de 
elasticidade, porém o aço, quando fabricado para 
esse fim, também apresenta essa propriedade. 
• É o caso do aço para a fabricação das 
molas. MECÂNICAS
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Propriedades Mecânicas
PLASTICIDADE
• Plasticidade é a capacidade que o material deve 
ter de se deformar quando submetido a um 
esforço, e de manter essa forma quando o 
esforço desaparece. 
• A plasticidade pode se apresentar no material 
como maleabilidade e como ductilidade. 
MECÂNICAS
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Propriedades Mecânicas
DUREZA
• Dureza é a resistência do material à penetração, 
à deformação plástica permanente e ao 
desgaste. 
• Em geral os materiais duros são também frágeis. 
MECÂNICAS
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Propriedades Mecânicas
FRAGILIDADE / TENACIDADE
• A fragilidade é também uma propriedade 
mecânica, na qual o material apresenta baixa 
resistência aos choques. 
• A capacidade de um material absorver energia 
sem fraturar é chamada tenacidade. 
• O vidro, por exemplo, é duro e bastante frágil. 
MECÂNICAS
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Propriedades Térmicas
• As propriedades térmicas determinam o 
comportamento dos materiais quando são 
submetidos a variações de temperatura. 
• Isso acontece tanto no processamento do material 
quanto na sua utilização. 
• É um dado muito importante, por exemplo, na 
fabricação de ferramentas de corte. 
TÉRMICAS
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Propriedades Térmicas
PONTO DE FUSÃO
• O ponto de fusão é uma propriedade térmica do 
material que se refere à temperatura em que o 
material passa do estado sólido para o estado líquido. 
• Dentre os materiais metálicos, o ponto de fusão é uma 
propriedade importante para determinar sua 
utilização. 
• O alumínio, por exemplo, se funde a 660ºC, enquanto 
que o cobre se funde a 1.084ºC. 
TÉRMICAS
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Propriedades Térmicas
DILATAÇÃO TÉRMICA
• A dilatação térmica é a propriedade que faz com 
que os materiais, em geral, aumentem de tamanho 
quando a elevação da temperatura. 
• Por causa dessa propriedade, as grandes 
estruturas de concreto como prédios, pontes e 
viadutos, por exemplo, são construídas com 
pequenos vãos ou folgas entre as lajes, para que 
elas possam se acomodar nos dias de muito calor. 
TÉRMICAS
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Propriedades Térmicas
CONDUTIVIDADE TÉRMICA
• A condutividade térmica é a capacidade que 
determinados materiais têm de conduzir calor. 
TÉRMICAS
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Propriedades Elétricas
• As propriedades elétricas determinam o 
comportamento dos materiais quando são 
submetidos à passagem de uma corrente elétrica. 
ELÉTRICAS
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Propriedades Térmicas
CONDUTIVIDADE ELÉTRICA
• A condutividade elétrica é uma propriedade dos 
metais que está relacionada com a capacidade 
de conduzir a corrente elétrica. 
RESISTIVIDADE ELÉTRICA
• A resistividade, por sua vez, é a resistência que 
o material oferece à passagem da corrente 
elétrica. 
ELÉTRICAS
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Propriedades Químicas
• As propriedades químicas são as que se manifestam 
quando o material entra em contato com outros materiais 
ou com o ambiente. 
• Elas se apresentam sob a forma de presença ou ausência 
de resistência à corrosão, aos ácidos e às soluções 
salinas. 
• O alumínio, por exemplo, é um material que, em contato 
com o ambiente, resiste bem à corrosão. 
• O ferro na mesma condição, por sua vez, 
enferruja, isto é, não resiste à corrosão. QUÍMICAS
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Ensaio Mecânico 
noções gerais
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Determinação de um Ensaio 
Mecânico
• De forma geral, os ensaios mecânicos destrutivos 
são realizados pela aplicação do esforço que se 
deseja estudar sob um corpo de prova, ou 
simplesmente espécime 
• Podemos ter: aplicação de cargas de tração; 
cargas de compressão; cargas de impacto; 
cargas de flexão; etc…. 
• Deve-se escolher o ensaio mais adequado para 
a propriedade que se deseja estudar
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Aplicações dos Ensaios 
Mecânicos
• O controle da produção deve garantir que os materiais 
envolvidos estejam atendendo às propriedades 
requeridas pelo projeto 
• O projeto de uma determinada peça é realizado com 
base em dados fornecidos por ensaios mecânicos 
previamente realizados 
• Com os ensaios mecânicos e uma comparação de 
materiais é possível estabelecer de forma genérica a 
história do material sem uma análise mais minuciosa 
(demorada e cara)
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Resultados dos Ensaios 
Mecânicos
• Alguns ensaios permitem obter dados numéricos e 
precisos que podem ser utilizados nos cálculos de 
resistência da peça em questão 
• Alguns ensaios só permitem obter resultados 
comparativos, isto é, com base em uma 
comparação empírica
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Considerações Gerais
• Para compressão dos Ensaios Mecânicos, é 
imprescindível compreender alguns fundamentos 
teóricos que são básicos, além de alguns 
procedimentos mínimos
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Noções sobre 
Normas Técnicas
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Conceito de Normas Técnicas
• A expressão “norma técnica” é utilizada de modo genérico e inclui: 
• especificações de materiais 
• métodos de ensaio e de análise 
• normas de cálculo e de segurança 
• terminologia técnica de materiais 
• representações para fabricação 
• padronizações 
• etc…
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Método de Ensaio
• Ao trabalhar com Ensaios Mecânicos trabalha-se muito 
com normas técnicas inerentes aos procedimentos do 
ensaio; a especificação do material sob análise, etc. 
• Um método de ensaio, descreve o correto 
procedimento para se efetuar um determinado ensaio 
mecânico 
• Deve-se sempre seguir um método padronizado para 
que os resultados obtidos para um mesmo material 
sejam semelhantes e reprodutíveis 
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Normas Técnicas e Ensaios Mecânicos
• O método também deve especificar o 
equipamento necessário, o tamanho e forma dos 
corpos de prova (ou espécimes) que serão 
ensaiados 
• O método também descreve como os resultados 
devem ser apresentados em um relatório final
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Especificações de Materiais
• A especificação do material fornece os valores mínimos 
ou os intervalos de valores das propriedades mecânicas 
que o material deve atender para a finalidade proposta. 
• As especificações de materiais geralmente estabelecem 
a composição química necessária para determinado 
material 
• Algumas especificações já trazem os ensaios mínimos 
que devem ser realizados, dentre várias outras 
informações importantes…
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Associações Normatizadoras
• Principais organizações normatizadoras são: 
• ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas 
• ASTM - American Society for Testing and Materials 
• DIN - Deutsches Institut für Normung 
• AFNOR - Association Française de Normalisation 
• BSI - British Standards Institution 
• ASME - American Society of Mechanical Engineers 
• ISO - International Organization for Standardization 
• JIS - Japanese Industrial Standards 
• SAE - Society of Automotive Engineers
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Classificação dos 
Ensaios Mecânicos
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Classificação dos Ensaios 
Mecânicos
• Os ensaios dos materiais podem ser classificados 
quanto à integridade geométrica e dimensional da 
peça ou componente ou quanto à velocidade de 
aplicação da carga.
ENSAIOS 
MECÂNICOS
ENSAIOS 
DESTRUTIVOS
ENSAIOS NÃO 
DESTRUTIVOS
ESTÁTICO
DINÂMICO
CARGA 
CONSTANTE
INTEGRIDADE 
DIMENSIONAL DA 
PEÇA
VELOCIDADE DE 
APLICAÇÃO DA CARGA
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Classificação quanto a 
integridade dimensional
• Quanto à integridade geométrica e dimensional da peça 
ou componente os ensaios podem ser de dois tipos: 
DESTRUTIVOS:
• quando após executados provocam a inutilização 
parcial ou total da peças (tração, dureza, fadiga etc.); 
NÃO-DESTRUTIVOS:
• quando após executados não comprometem a 
integridade da peça (raios X, ultra-som etc.).
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Classificação quanto à velocidade 
de aplicação da carga
ESTÁTICOS:
• quando a carga é aplicadade maneira suficientemente lenta, induzindo a uma 
sucessão de estados de equilíbrio, caracterizando um processo quase-estático. 
• Nessa categoria têm-se os ensaios tração, compressão, flexão, torção e dureza. 
DINÂMICOS:
• quando a carga é aplicada rapidamente ou ciclicamente. 
• Nesse têm-se os ensaios de fadiga e de impacto. 
CARGA CONSTANTE
• quando a carga é aplicada durante um longo período, que é o caso do ensaio 
de fluência. 
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