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PROPRIEDADES DOS MATERIAIS

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PROPRIEDADES FÍSICAS, QUÍMICAS E MECÂNICAS 
DOS MATERIAIS 
 CURSO TÉCNICO EM MECÂNICA 
MATERIAIS PARA CONSTRUÇÃO MECÂNICA 
 2013 
 PROF. M. SC. MARCONI FURTADO 
Propriedades físicas dos materiais 
• Importância. 
 
– Comportamento do material em todas as 
circunstâncias do processo de fabricação e de 
utilização. 
 
– Aparecem quando o material está sujeito a esforços 
mecânicos. 
 
– Propriedades fundamentais para a escolha do 
material. 
 
 
Propriedades físicas dos materiais 
• Resistência mecânica. 
 
– Capacidade do material em suportar determinados 
tipos de esforços, como tração e compressão. 
 
– É função das forças internas de atração existentes 
entre as moléculas que compõem o material. 
 
– Resistência à tração: Exemplo – Cabos de aço. 
 
 
 
Propriedades físicas dos materiais 
• Elasticidade. 
 
– Capacidade do material deformar e voltar a forma 
original quando submetido a um esforço. 
 
– Exemplo: Borracha. 
 
 
 
Propriedades físicas dos materiais 
• Plasticidade. 
 
– Capacidade do material deformar e manter 
determinada geometria. 
 
– Conformação mecânica. 
 
– Exemplo: Prensagem para construção de determinado 
elemento. 
 
– Laminação. 
 
 
 
Propriedades físicas dos materiais 
• Plasticidade. 
 
 
 
 
Elástico Plástico 
Propriedades físicas dos materiais 
• Deformação elástica. 
 
– É reversível – A retirada da carga implica no retorno às 
dimensões originais. 
 
– No gráfico tensão x deformação a região elástica 
corresponde a parte linear. 
 
 
 
 
Propriedades físicas dos materiais 
• Deformação plástica. 
 
– É irreversível – A retirada da carga não implica no 
retorno às dimensões originais. 
 
– No gráfico tensão x deformação a região elástica 
corresponde a parte não linear. 
 
 
 
 
 
Propriedades físicas dos materiais 
• Ductibilidade. 
 
– Deformação plástica que ocorre até o ponto antes no 
material romper-se. 
 
– Grau de deformação plástica suportado até o ponto de 
fratura. 
 
– Maleabilidade. 
 
 
 
 
 
Propriedades físicas dos materiais 
• Ductibilidade. 
 
 
 
 
 
 
Propriedades físicas dos materiais 
• Dureza e fragilidade. 
 
– Dureza: Resistência do material à penetração, à 
deformação plástica permanente e ao desgaste. 
 
– Fragilidade: Resistência a choques ou golpes. 
 
– Exemplo: Vidro. 
 
 
 
 
 
 
Propriedades físicas dos materiais 
• Propriedades térmicas. 
 
– Determina o comportamento dos materiais. 
 
– Importante na fabricação e na utilização de 
determinado material. 
 
– Exemplo: Disco de corte. 
 
 
 
 
 
 
Propriedades físicas dos materiais 
• Propriedades térmicas. 
 
– Ponto de fusão. 
 
– Ponto de ebulição. 
 
– Dilatação. 
 
– Condutividade térmica. 
 
 
 
 
 
 
Propriedades físicas dos materiais 
• Resistividade. 
 
– Propriedade que o material apresenta em oferecer 
resistência à passagem de corrente elétrica. 
 
– Presente nos materiais que são maus condutores. 
 
– Exemplo: Fita isolante. 
 
 
 
 
 
 
 
Propriedades químicas dos materiais 
• Principais aspectos. 
 
– São aquelas que se expressam quando o material 
entra em contato com outra substância ou com o 
ambiente. 
 
– Classificadas de acordo com a presença ou ausência 
de resistência aos corrosivos, aos ácidos ou às 
soluções salinas. 
 
– Exemplos: Alumínio e ferro. 
 
 
 
 
 
 
 
Propriedades mecânicas dos materiais 
• Deformação relativa (ε). 
 
– Valor que expressa a quantidade de deformação 
ocorrida num material devido à ação de forças, 
dividido pelo comprimento do mesmo. 
 
– Adimensional. 
 
ε = 
ΔL
L
 
 
 ε – Deformação relativa. 
 ΔL – Variação do comprimento. 
 L – Comprimento inicial. 
 
 
 
 
Propriedades mecânicas dos materiais 
• Tensão (σ). 
 
– Quantidade de energia absorvida pelo material 
durante o processo de deformação. 
 
– Ocorre em função da ação de uma força. 
 
σ = 
F
A
 
 
 σ – Tensão (Pascal, Nm-2). 
 F – Força (Newton, N). 
 A – Área (m2). 
 
 
 
 
Propriedades mecânicas dos materiais 
• Limite de escoamento (LE). 
 
– Quantidade de energia necessária para que o material 
passe do regime elástico para o regime plástico. 
 
 
LE = 
F
Ao
 
 
 LE – Limite de escoamento (Pascal, Nm-2). 
 F – Força em que se inicia a deformação (Newton, N). 
 Ao – Área inicial da seção (m-2). 
 
 
 
 
Propriedades mecânicas dos materiais 
• Limite de ruptura (LR). 
 
– Tensão necessária para fazer com que um material se 
rompa. 
 
 
 
 
 
Propriedades mecânicas dos materiais 
• Limite de resistência (LRE). 
 
– Tensão máxima admitida por um material devido a 
uma quantidade de ciclos e esforços que o mesmo 
sofreu. 
 
LRE = 
F
Ao
 
 
 LRE – Limite de resistência (Pascal, Nm-2). 
 F – Força máxima suportada (Newton, N). 
 Ao – Área inicial da seção (m-2). 
 
 
 
 
Propriedades mecânicas dos materiais 
• Redução de área ou estricção (R). 
 
– Percentual de redução do diâmetro (ou seção) do 
material após o efeito de um esforço. 
 
R = 
Ao − Af
Ao
 100 
 
 R – Estricção (%). 
 Ao – Área inicial da seção (m-2). 
 Af – Área final da seção (m-2). 
 
– Observação: Materiais dúcteis e não dúcteis. 
 
 
 
Propriedades mecânicas dos materiais 
• Ductibilidade. 
 
– Quantidade de deformação relativa permanente, ou 
seja, aquela deformação que é capaz de ultrapassar o 
regime elástico do material antes que ele se rompa. 
 
 
 
 
Propriedades mecânicas dos materiais 
• Tenacidade. 
 
– Quantidade de energia absorvida pelo material 
(energias plásticas mais energias elásticas), que 
foram somadas durante o tempo que o material esteve 
tensionado ou tracionado. 
 
 
 
 
Propriedades mecânicas dos materiais 
• Resiliência. 
 
– Capacidade de estocagem de energia de um material 
quando deformado elasticamente e depois de aliviada 
a carga, ter essa energia recuperada. 
 
 
 
 
Propriedades mecânicas dos materiais 
• Fratura dúctil e fratura frágil. 
 
 
 
 
 
Propriedades mecânicas dos materiais 
• Fratura dúctil. 
 
– O material sofre longa estricção, a partir de uma 
determinada tensão, até um único ponto no momento 
da fratura. 
 
 
 
Propriedades mecânicas dos materiais 
• Tensão X Deformação. 
 
 
 
 
Propriedades mecânicas dos materiais 
• Exercício 1. 
 
Um aço de baixo carbono (SAE 1010) tem como tensão 
de ruptura 40 Kgf/mm2. Considerando que o corpo de 
prova tem diâmetro nominal de 10 mm, qual será a força 
de ruptura? 
 
 
 
Propriedades mecânicas dos materiais 
• Exercício 2. 
 
Considerando que um corpo de prova de aço SAE 1070 
tem um diâmetro nominal de 15 mm e a força com que o 
material se rompeu foi de 16.570 Kgf. Qual é a tensão de 
tração de ruptura (em MPa) que este aço apresenta? 
 
 
Propriedades mecânicas dos materiais 
• Exercício 3. 
 
Calcule a deformação sofrida por um corpo de prova de 
15 cm de comprimento e que após o ensaio de tração 
apresentou 16 cm de comprimento. 
 
Propriedades mecânicas dos materiais 
• Exercício 4. 
 
Uma liga de alumíniopossui um Módulo de Elasticidade 
Longitudinal de 7.040 Kgf/mm2 e um limite de 
escoamento de 28 Kgf/mm2. Pede-se: 
 
– Qual a carga que pode ser suportado por um fio de 
1,74 mm de diâmetro sem que ocorra deformação 
permanente? 
 
– Se uma carga de 44 kgf é suportada por um fio de 3,05 
mm de diâmetro, qual será a deformação? 
Obrigado! 
Perguntas?

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