Trabalho 8640 .pdrt

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Universidade de Caxias do Sul 
Centro de Ciências Exatas e Tecnologia 
Departamento de Engenharia Mecânica 
Laboratório de Materiais e Metalografia 
Prof. Gilmar Tonietto 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ensaio de Tração com Extensômetro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Criciliano luiz Saath 
Caxias do Sul, 27 de setembro de 2017 
 
 
1 
 
 ÍNDICE 
 
INTRODUÇÃO ..........................................................................................................................2 
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................................... 3 
NORMAS ADOTADAS ............................................................................................................ 4 
DESCRIÇÃO DOS METODOS E RESULTADOS OBTIDOS ............................................... 4 
Tabela 1 .................................................................................................................................. 5 
Tabela 2 ..................................................................................................................................6 
Gráfico 1 .................................................................................................................................7 
Gráfico 2 .................................................................................................................................7 
Gráfico 3 .................................................................................................................................8 
FÓRMULAS UTILIZADAS ......................................................................................................9 
CONCLUSÃO ............................................................................................................................9 
BIBLIOGRAFIA ......................................................................................................................10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
 
INTRODUÇÃO 
 
O estudo a seguir será baseado em um ensaio de tração realizado com um extensômetro 
em um corpo de prova produzido com um material SAE 8640 na faixa de 44,5 HRC. 
O ensaio é realizado para determinar algumas propriedades do material, e será 
comparado com dados disponíveis na literatura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
Chiaverini (1982) nos mostra que os materiais da classe 8640, apresentam como 
componentes de liga, C(0,38 – 0,43), Si(0,15-0,30), Mn(0,75-1,00), Cr(0,40-0,60), 
Ni(0,40-0,70), Mo(0,15-0,25). 
O aço SAE 8640 é um aço de alta resistência mecânica, boa usinabilidade, alta 
tenacidade, elevada temperabilidade e baixa soldabilidade. 
Propriedades físicas do material SAE 8640 com diâmetro de 25 mm 
Densidade 7,85 g/cm³ 
Dureza 28 HRC 
Tensão máxima 945 MPa 
Tensão de escoamento 931 MPa 
Módulo de elasticidade 205000 MPa 
 
Fonte:http://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=fc8af357cda840d
09f3f2245861ddf5f&ckck=1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
NORMAS ADOTADAS 
 
O ensaio de tração foi realizado levando em consideração a norma NBR NM 
6892/2002, que especifica o método de ensaio de tração em materiais metálicos e 
definem as propriedades que podem ser determinadas à temperatura ambiente. 
O ensaio consiste em gerar um esforço de tração em um corpo de prova com o 
propósito de determinar propriedades mecânicas, sendo que, o ensaio deve ser 
realizado entre temperaturas entre 10°C e 35°C, a não ser que seja especificado fora 
desses limites. 
 
DESCRIÇÃO DOS METODOS E RESULTADOS OBTIDOS 
 
Com o corpo de prova conforme a norma utilizada foi calculada a área da seção do corpo, que 
depois foi fixado na máquina de tração com o extensômetro devidamente preso, tomando-se 
nota dos valores obtidos. 
Com o ensaio, obtiveram-se os seguintes resultados: 
 
Material SAE 8640 
Dureza 44,5 HRC 
Diâmetro inicial 7,97 mm 
Área inicial 49,889 mm² 
Comprimento inicial 40 mm 
Diâmetro final 4,96 mm 
Área final 19,322 mm² 
Comprimento final 45,64 mm 
Força máxima 8299 KgF 
Tensão máxima 1631.89 MPa 
 
 
 
5 
 
Tabela 1: Dados obtidos no ensaio. 
Força aplicada Desloc. Obtido(mm-³) deslc.obtido(mm) 
0 0 0 
200 1 0,001 
400 7 0,007 
600 14 0,014 
800 21 0,021 
1000 29 0,029 
1200 37 0,037 
1400 45 0,045 
1600 52 0,052 
1800 61 0,061 
2000 69 0,069 
2200 76 0,076 
2400 84 0,084 
2600 92 0,092 
2800 100 0,1 
3000 108 0,108 
3200 117 0,117 
3400 124 0,124 
3600 132 0,132 
3800 141 0,141 
4000 148 0,148 
4200 157 0,157 
4400 164 0,164 
4600 174 0,174 
4800 181 0,181 
5000 190 0,190 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
Tabela 2: Dados Calculados. 
Tensão (Mpa) 
Deformação 
(mm/mm) 
Deformação 
corrigida 
(%) 
Deformação 
calculada 
(0,0%) 
Deformação 
calculada 
(0,2%) 
0 -0,000217584 0 0 0,2 
39,33 0,000025 0,0002425841261 0,000195983 0,200195983 
78,65 0,000175 0,0003925841261 0,000391916 0,200391916 
117,98 0,00035 0,0005675841261 0,000587898 0,200587898 
157,31 0,000525 0,0007425841261 0,000783881 0,200783881 
196,63 0,000725 0,0009425841261 0,000979814 0,200979814 
235,96 0,000925 0,0011425841261 0,001175796 0,201175796 
275,29 0,001125 0,0013425841261 0,001371779 0,201371779 
314,61 0,0013 0,0015175841261 0,001567712 0,201567712 
353,94 0,001525 0,0017425841261 0,001763695 0,201763695 
393,27 0,001725 0,0019425841261 0,001959677 0,201959677 
432,59 0,0019 0,0021175841261 0,00215561 0,20215561 
471,91 0,0021 0,0023175841261 0,002351543 0,202351543 
511,24 0,0023 0,0025175841261 0,002547526 0,202547526 
550,57 0,0025 0,0027175841261 0,002743508 0,202743508 
589,90 0,0027 0,0029175841261 0,002939491 0,202939491 
629,22 0,002925 0,0031425841261 0,003135424 0,203135424 
668,55 0,0031 0,0033175841261 0,003331407 0,203331407 
707,88 0,0033 0,0035175841261 0,003527389 0,203527389 
747,20 0,003525 0,0037425841261 0,003723322 0,203723322 
786,53 0,0037 0,0039175841261 0,003919305 0,203919305 
825,86 0,003925 0,0041425841261 0,004115287 0,204115287 
865,18 0,0041 0,0043175841261 0,00431122 0,20431122 
904,51 0,00435 0,0045675841261 0,004507203 0,204507203 
943,84 0,004525 0,0047425841261 0,004703186 0,204703186 
983,16 0,00475 0,0049675841261 0,004899119 0,204899119 
 
 
 
 
7 
 
Gráfico 1: Tensão x Deformação 
 
 
 
 
 
Gráfico 2: Equação da reta. A partir dessa equação se obtém o modulo de elasticidade. 
 
 
 
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 0,0005 0,001 0,0015 0,002 0,0025 0,003 0,0035 0,004 0,0045 0,005
Te
n
sã
o
 M
P
a
Deformação mm/mm
Tensão X Deformação
y = 200681x + 43,665
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 0,0005 0,001 0,0015 0,002 0,0025 0,003 0,0035 0,004 0,0045 0,005
Te
n
sã
o
 M
P
a
Deformação mm/mm
Tensão X Deformação
8 
 
 
 
Gráfico 3: Tensão x Deformação corrigida e deformação calculada. A intersecção da curva 
com a reta 0,2% representa a tensão de escoamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
FÓRMULAS UTILIZADAS 
 
Área: 𝐴= (∅²×𝜋) /4 
 
Tensão: 𝑇= (𝐹𝑜𝑟ç𝑎𝑎𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑑𝑎/Á𝑟𝑒𝑎)×9,81 
 
Deformação: 𝜀=𝐷𝑒𝑠𝑙𝑜𝑐𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜/𝐶𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 
Deformação corrigida: 𝜀𝑐= (𝜀+|−0,000217584|)×100 
 
Deformação calculada: 𝜀𝑡= (𝑇/200681)×100 
 
 
 
 
 
 
 
CONCLUSÃO 
 
Depois de realizado os testes e obtidos os resultados foi possível fazer uma analise com os dados 
encontrados em bibliografias. O modulo de elasticidade que foi encontrado nesse ensaio foi de 
200681 MPa, enquanto em pesquisas feitas foi encontrado 205000 MPa, o valor encontrado no 
material analisado nos da uma diferença de 2,15%. 
Essa variação pode vir de diversos fatores. A diferença de concentração do elementos de liga 
que podem ser encontrados nos materiais, mesmo sendo de um mesmo lote pode implicar uma 
diferença nas propriedades mecânicas dos aços. 
 
 
 
 
 
10 
 
 
 
 
BIBLIOGRAFIA 
 
CHIAVERINI, Vicente. Aços e Ferros Fundidos. 5ª. ed. São Paulo: ABM, 1982. Pg. 160 
 
MATWEB. AISI 4340 Steel, annealed, 25 mm round. Disponível em: 
ASM Metals Reference Book, Third edition, Michael Bauccio, Ed. ASM International, 
Materials Park, OH, 1993. 
ASM Specialty Handbook - Carbon and Alloy Steels, edited by J.R. Davis, Davis & 
Associates, ASM International, Metals Park, OH, (1996). 
Engineering Properties of Steels, Philip D. Harvey, editor, American Society for Metals, 
Metals Park, OH, (1982). 
Metals Handbook, Vol.1 - Properties and Selection: Irons, Steels, and High-Performance 
Alloys, ASM International 10th Ed. 1990. 
Metals Handbook, Howard E. Boyer and Timothy L. Gall, Eds., American Society for 
Metals, Materials Park, OH, 1985. 
Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, 2nd ed., Douglas C. Giancoli, 
Prentice Hall Publishers, Englewood Cliffs, NJ (1989) 
SAE Ferrous Materials Standards Manual, 1999 ed., HS-30, Society of Automotive 
Engineers, Inc., Warrendale, PA, (1999). 
 Acesso em: 27 set. 2017.