Ensaio de encruamento

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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
 “JÚLIO MESQUITA FILHO”
CAMPUS GUARÁTINGUETÁ
Propriedade Mecânica dos Materiais
Assunto: Ensaio de encruamento e envelhecimento por deformação
Professor: Tomaz Manabu Hashimoto
Luiz Henrique Torres da Costa 101031
Guaratinguetá 2012
1. Resumo
O encruamento de um metal pode ser definido como sendo o seu endurecimento por deformação plástica. Ocorre basicamente porque os metais se deformam plasticamente por movimento de discordâncias e estas interagem diretamente entre si ou com outras imperfeições, ou indiretamente com o campo de tensões internas de várias imperfeições e obstáculos.
2. Objetivo
Avaliar o limite de escoamento do aço 1020 durante a tração quando encruado e envelhecido.
3. Introdução teórica
“O encruamento de um metal pode ser definido como sendo o seu endurecimento por deformação plástica.”
Os períodos de relaxação para alguns processos atômicos significativos em cristais são tão extensos que o equilíbrio completo é raramente atingido, por este motivo que os metais apresentam a particularidade bastante útil de encruamento por deformação. O encruamento por deformação plástica é um dos mais importantes métodos de endurecer os metais. A figura 1 mostra o comportamento de um sólido elastoplástico, onde o tempo de relaxação é curto e a tensão é independente da deformação depois de atingir o seu estado de equilíbrio, e de um sólido cristalino real deformado plasticamente, tornando-se mais resistente e uma tensão ainda maior é necessária para sua deformação. Isso é chamado de encruamento. O encruamento ocorre basicamente porque os metais se deformam plasticamente por movimento de discordâncias e estas interagem diretamente entre si ou com outras imperfeições, ou indiretamente com o campo de tensões internas de várias imperfeições e obstáculos. Estas interações levam a uma redução na mobilidade das discordâncias, o que é acompanhada pela necessidade de uma tensão maior para provocar maior deformação plástica.
4. Prática experimental
Para a realização do experimento foi utilizado o aço 1020 com o formato padrão de um corpo de prova voltado para ensaio de tração. Primeiramente submeteu-se o corpo de prova a uma tração a fim de se encontrar o limite de escoamento do material. Tal procedimento, assim como os demais efetuados foram realizados com escala de 8000 e velocidade de 1 mm/ min.
Depois de achado o primeiro limite de escoamento foi descarregado a peça e aplicada novamente uma carga. O segundo limite de encruamento encontrado é devido ao encruamento.
Por fim a peça foi aquecida à 300º por 30 min a fim de se encontrar os efeitos do envelhecimento. Em seguida submeteu-se o corpo de prova a uma carga onde foi encontrado outro limite de escoamento que é resultante do encruamento e do envelhecimento. A peça foi ensaiada até a ruptura, onde foi achada a tensão de ruptura. 
Figura 1 - As curvas tensão-deformação de um sólido real mostrando encruamento e um sólido elastoplástico.
Muitas teorias têm sido propostas para explicar o encruamento. A maior dificuldade reside no fato de determinar como a densidade e a distribuição das discordâncias varia com a deformação plástica.
5. Resultado e discussões 
Do ensaio foram obtidos os seguintes resultados:
	Escoamento
	2040 kgf
	Tensão 1
	2060 kgf
	Tensão 2
	3000 kgf
	Tensão 3
	3400 kgf
	Tensão max
	3640 kgf
	Tensão de ruptura
	2580 kgf
Avaliando os dados obtidos temos quão relevante é o encruamento no que diz respeito ao aumento do limite de escoamento assim como o efeito do envelhecimento se mostrou contundente. 
6. Conclusão
 Com base de todos os dados podemos concluir que as diversas formas de mudar as propriedades mecânicas são bem sensíveis no que diz respeito ao limite de tensão à tração.
Do gráfico apresentado temos que o salto do limite de tração máxima foi muito contundente e dessa forma os dois métodos se mostram muito eficazes para melhorar as características de uma peça a ser empregada sobre tração.