Propriedades dos materiais

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Propriedades tecnológicas dos materiais 
• Fusibilidade 
• Soldabilidade 
• Temperabilidade 
• Maleabilidade 
• Dutilidade 
• Tenacidade 
• Fragilidade 
• Forjabilidade 
• Moldabilidade 
• Condutibilidade 
• Plasticidade 
• Usinabilidade 
• Usura 
• Dilatabilidade 
• Rigidez 
Fusibilidade 
 
Propriedade que têm os materiais metálicos de passarem 
da fase sólida para a fase líquida Definida pelo ponto de 
fusão do metal O metal só é considerado industrialmente 
fusível quando tem um baixo ponto de fusão 
Ex.: 
Sn: 232 ⁰C 
Al: 658 ⁰ C 
Fe: 1530 ⁰ C 
etc. 
Soldabilidade 
 
Propriedade que têm os materiais de se ligarem, com maior ou 
menor facilidade, a outros metais, outras ligas metálicas ou a si 
próprio 
Temperabilidade 
 
Propriedade que têm determinados materiais de modificarem 
a sua estrutura cristalina, quando submetidos a um 
aquecimento prolongado, seguido de resfriamento brusco 
Tal tratamento acarreta ao material extrema dureza 
É uma característica dos aços 
Maleabilidade 
 
Propriedade que tem o material de se deixar deformar em 
todas as direções, a frio ou a quente, quando submetido à 
ação de pressões, sem que ocorram fissuras em sua 
superfície, como nos processos de laminação e 
martelamento 
Quanto mais maleável for um metal, mais fina a chapa que 
dele pode ser obtida 
 
Metais em ordem decrescente de maleabilidade: 
Au – Ag – Cu – Al – Sn – Pt – Pb – Na – Fe – Ni ... 
Dutilidade 
 
Propriedade que tem o material de sofrer deformação 
permanente por tração, sem que ocorra a sua ruptura: 
𝛿 =
𝑙𝑓 − 𝑙0
𝑙0
100 
Material dútil: δ > 5% em um corpo de prova de l = 2” (50,8 
mm) 
 
A ductilidade é medida pelo alongamento percentual de ruptura: 
Metais em ordem decrescente de ductilidade: 
 
Au – Ag – Pt - Fe – Ni – Cu – Al – Zn – Sn - Pb 
Fragilidade 
 
Propriedade que tem o material de, a frio ou a quente, não se 
deixar deformar sem que ocorra a ruptura . 
 
Varia diretamente com o abaixamento da temperatura 
 
Os materiais frágeis têm baixa resistência ao choque 
 
Material frágil: 
 δ ≤ 5% em um corpo de prova de l = 2” (50,8 mm) 
Tenacidade 
Propriedade que tem o material de absorver energia, antes 
da ruptura, quer por solicitações estáticas repetidas ou 
dinâmicas 
A resistência ao choque, medida pelos testes de Charpy e de 
Izod, dá uma idéia da medida da tenacidade. 
 
Forjabilidade 
Propriedade que tem o material de se deixar deformar 
tomando formas diversas, em geral a quente e sucessivas, 
mediante forças de compressão ou por choque (martelo, 
prensas ...) 
Moldabilidade 
 
Propriedade que tem o material de se adaptar à forma do 
molde, quando fundido 
 
Condutibilidade 
 
Propriedade que tem o material de conduzir energia 
calorífica (condutibilidade térmica) ou elétrica 
(condutibilidade elétrica) 
Plasticidade 
 
Propriedade que tem o material de se deixar deformar 
facilmente sem ruptura, a frio 
Materiais mais plásticos, em ordem decrescente: 
Pb – Zn – Sn – Cu (puro) – Fe – Al (puro) ... 
 
Usinabilidade 
 
Maior ou menor capacidade que tem o material ao arrancamento 
de cavaco por ferramenta de corte 
É apreciada segundo 3 critérios: 
(A) Vida da ferramenta 
(B) Esforço consumido durante o arrancamento 
(C) Acabamento superficial obtido 
Usura ou Abrasão 
Resistência que o material oferece ao desgaste por atrito 
 
Dilatabilidade 
Propriedade que têm os materiais de aumentar suas dimensões 
sob a ação do calor 
Essa propriedade é muito aproveitada em montagens fretadas 
(as peças encontram-se em temperaturas diferentes, como 
rolamentos, etc.) 
 
Rigidez 
Capacidade que tem o material de resistir às deformações, a 
frio ou a quente 
É medida pelo módulo de elasticidade do material 
• Modulo de elasticidade –medida da rigidez 
• Tensão de escoamento 
• Tensão máxima ou limite de resistência 
• Dutilidade (redução de área; deformação) 
• Coef de encruamento 
• Estricção –estado triaxial de tensões 
Propriedades mecânicas obtidas pelo ensaio de tração convencional 
ou 
Lei de Hooke (1678 por Sir Robert Hooke) 
A constante de proporcionalidade, E, é conhecida por módulo de elasticidade ou 
módulo de Young. 
A linearidade do diagrama termina num ponto A, denominado limite elástico. 
Ao ser atingida uma tensão em que o material já não mais obedece à lei de Hooke, ou 
seja, a deformação não é proporcional à tensão, chega-se ao ponto A´ denominado 
limite de proporcionalidade. 
Admite-se que uma deformação residual de 0,001%, seja o limite da zona elástica. 
Digite a equação aqui. 
𝜎 =
𝐹
𝐴0
 %𝜀 =
𝐿𝑓 − 𝐿𝑜
𝐿0
 %𝑆 =
𝐷0
2 − 𝐷𝑓
2
𝐷0
2 100 
Curva tensão-deformação característica : 
São observados os processos de deformação elástica, escoamento, deformação 
plástica com encruamento e deformação plástica com encruamento não uniforme e 
estricção da seção do CP com progressão da ruptura. 
Efeito da temperatura nas propriedades mecânicas 
Resiliência é a capacidade do material em absorver energia 
quando deformado elasticamente. 
Módulo de Resiliência: é a medida da quantidade de energia de 
deformação por unidade de volume necessária para tensionar 
um material do estado inicial até atingir a tensão limite de 
proporcionalidade. 
Graficamente é a área abaixo do gráfico tensão-deformação na 
zona elástica. 
 
𝜎 =
𝐹
𝐴
 𝜑 = 𝑙𝑛
𝑙
𝑙0
 𝜎 = 𝑘𝜑𝑛 
Curva tensão deformação verdadeira 
Dureza 
Outra propriedade mecânica que pode ser importante considerar é a dureza, 
que é uma medida da resistência de um material a uma deformação plástica 
localizada (por exemplo, uma pequena impressão ou risco). Os primeiros ensaios 
de dureza eram baseados em minerais naturais, com uma escala construída 
unicamente em função da habilidade de um material em riscar outro mais macio. 
Técnicas quantitativas para a determinação da dureza foram desenvolvidas ao 
longo dos anos, nas quais um pequeno penetrador é forçado contra a superfície 
de um material a ser testado, sob condições controladas de carga e taxa de 
aplicação. Fazse a medida da profundidade ou do tamanho da impressão 
resultante, a qual pó usa vez é relacionada a um número índice de dureza: quanto 
mais macio o material, maior e mais profunda é a impressão e menor é o número 
índice de dureza. As durezas medidas são apenas relativas (ao invés de absolutas), 
e deve-se tomar cuidado ao se comparar valores determinados segundo técnicas 
diferentes. 
Medição de dureza de polímeros 
Resistência ao choque e ao impacto 
 
Choque ou impacto é um esforço de natureza dinâmica. O comportamento dos materiais sob 
ação de cargas dinâmicas é diferente de quando está sujeito à cargas estáticas. 
A capacidade de um determinado material de absorver energia do impacto está ligada à sua 
tenacidade, que por sua vez está relacionada com a sua resistência e ductilidade. 
O ensaio de resistência ao choque dá informações da capacidade do material absorver e dissipar 
essa energia. Como resultado do ensaio de choque obtém-se a energia absorvida pelo material 
até sua fratura, caracterizando assim o comportamento dúctil ou frágil. 
 
Em relação à resistência ao impacto: 
• Materiais Polímeros: São frágeis à baixas temperaturas porque a rotação dos átomos na 
molécula requer energia térmica. A maioria dos polímeros apresentam transição dúctil-frágil 
que é geralmente abaixo da ambiente. 
• Materiais CFC: Permanecem dúcteis (não-apresenta transição dúctil-frágil) porque nesta 
estrutura há muitos planos de escorregamento disponíveis. 
Exemplo: alumínio e suas ligas e cobre e suas ligas 
• Materiais HC: São frágeis porque nesta estrutura há poucos planos de escorregamento 
disponíveis. Alguns materiais HC apresentamtransição dúctil-frágil. Exemplo: zinco. 
A resistência mecânica e a tenacidade muitas vezes caminham em sentidos 
opostos 
O engenheiro procura por ligas mais resistentes e mais tenazes. 
Por exemplo’: o refino de grãos é um mecanismo de endurecimento que também melhora 
a tenacidade dos materiais metálicos. 
Composiçãoquímica 
-Baixamatenacidade:Enxofre,fósforoecarbono. 
-Melhoramtenacidade:Manganêseníquel