ICMat Cap 6 Propriedades Mecanicas

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“Propriedades Mecânicas”
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INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DOS MATERIAIS
APLICADA À ENGENHARIA INDUSTRIAL QUÍMICA
Capítulo 6
“Propriedades Mecânicas”
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Prof. Dr. Fernando Vernilli
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VOCÊ JÁ SE PERGUNTOU?
� Por que determinados polímeros se deformam muito quando
tracionados lentamente, mas se rompem quando tracionados
rapidamente?
� Por que é possível apoiar um caminhão sobre quatro xícaras de
cerâmicas, mas essas mesmas xícaras quebram facilmente ao cair
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cerâmicas, mas essas mesmas xícaras quebram facilmente ao cair
no chão?
� Que fatores, relacionados aos materiais, desempenharam um papel
importante no naufrágio do Titanic?
� Que fatores, também associados aos materiais, foram
determinantes nos acidentes dos ônibus espaciais Challenger, em
1986, e Columbia, em 2003?
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TIPOS DE SOLICITAÇÕES MECÂNICAS
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Tração
Compressão
TorçãoCizalhamento
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ENSAIO DE TRAÇÃO
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CURVAS DE TENSÃO X DEFORMAÇÃO
Frágil
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Dúctil
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DEFORMAÇÃO ELÁSTICA
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Módulo de Young
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EXERCÍCIO
� Uma peça de cobre originalmente com 305 mm de
comprimento é tracionado com uma tensão de 276
MPa. Se sua deformação é inteiramente elástica, qual
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será o alongamento resultante?
� Módulo de Young é Cobre = 110 GPa.
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PROPRIEDADES ELÁSTICAS
� Coeficiente de Poisson
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COEFICIENTES DE POISSON
0,25 – 0,35
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DEFORMAÇÃO PLÁSTICA
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LIMITE DE RESISTÊNCIA À TRAÇÃO
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EXERCÍCIO
� A partir do comportamento tensão-deformação em tração para uma amostra de
latão mostrada na Fig. Determine:
(a) O módulo de elasticidade;
(b) A tensão limite de escoamento a
um nível de pré-deformação de
0,002;
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(c) A carga máxima que pode ser
suportada por um CP cilíndrico
com diâmetro inicial de 12,8 mm;
(d) A variação no comprimento de um
CP originalmente com 250 mm que
é submetido a uma tensão de
tração de 345 MPa.
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DUCTILIDADE
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Na pratica
Materiais frágeis = Deformação de fratura inferior a 5%
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DUCTILIDADE X TEMPERATURA
� Módulo elástico?
� Limite de escoamento?
� Limite de resistência a tração?
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RESILIÊNCIA
Para uma região elástica linear:
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TENACIDADE
� Tenacidade (toughness) é a capacidade que o material possui de 
absorver energia mecânica até a fratura.
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SUPERFÍCIE DE FRATURA
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CURVA TENSÃO X DEFORMAÇÃO VERDADEIRA
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PROBLEMA
� Um corpo de prova cilíndrico, de aço, com diâmetro original de 12,8 mm é
ensaiado sob tração até a sua fratura, sendo determinado que ele possui
uma resistência à fratura σf, expressa em tensão de engenharia de
460 MPa. Se o seu diâmetro da seção reta no momento da fratura é de
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10,7 mm, determine:
a) A ductilidade em termos da redução de área percentual;
b) A tensão verdadeira no momento da fratura.
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RECUPERAÇÃO DA DEFORMAÇÃO PLÁSTICA
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DUREZA
� Os ensaios de dureza são realizados com mais freqüência 
que qualquer outro ensaio mecânico por diversas razões:
(1) São simples e baratos;
(2) O ensaio não é destrutivo;
(3) Outras propriedades mecânicas
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(3) Outras propriedades mecânicas
podem ser estimada
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TÉCNICAS DE ENSAIO DE DUREZA
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CONVERSÃO DE
DUREZA
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Próximo assunto: ...
... “Diagramas de Fases”