propriedades mecanicas apresentaçao

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Propriedades Mecânicas dos Metais
Prof.ª Ana Paula A. Manfridini
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Propriedades Mecânicas dos Metais
Formas de carregamento externo:
Tração
Compressão
Cisalhamento
Torção
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Propriedades Mecânicas dos Metais
Teste de tração:
Célula de carga
Corpo de prova
Extensômetro
Detalhe do início da estricção do material
Gráfico de  x  do material ensaiado
σ= F/A0
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Propriedades Mecânicas dos Metais
Comportamento  x :
elástica
plástica
tensão
deformação
 Deformação elástica: é reversível, ou seja, quando a carga é retirada, o material volta às suas dimensões originais;
 átomos se movem, mas não ocupam novas posições na rede cristalina;
 numa curva de  x , a região elástica é a parte linear inicial do gráfico.
 Deformação plástica: é irreversível, ou seja, quando a carga é retirada, o material não recupera suas dimensões originais;
 átomos se deslocam para novas posições em relação uns aos outros.
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Propriedades Mecânicas dos Metais
Comportamento  x  - Deformação Elástica: 
 Em um teste de tração, se a deformação observada no material for do tipo elástica, então a relação entre a tensão e a deformação é dada pela lei de Hook:  = E. ;
 E é o módulo de Young, ou módulo de elasticidade,: resistência do material à deformação elástica. Representa a rigidez do material. ( N/m2)
Descarga
Coeficiente angular = E
Carga
tensão
deformação
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Propriedades Mecânicas dos Metais
Módulo de elasticidade: fatores influentes:
 força das ligações atômicas:
Ligação forte
Ligação fraca
separação
força
Alto E
Baixo E
E ≈ (dF/dr) r0
r0 = separação interatômica de equilíbrio
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Propriedades Mecânicas dos Metais
Módulo de elasticidade: fatores influentes 
 temperatura.
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Propriedades Mecânicas dos Metais
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Propriedades Mecânicas dos Metais
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Propriedades Mecânicas dos Metais
Deformação Plástica:
 tensão e deformação não são proporcionais;
 a deformação não é reversível;
 a deformação ocorre pela quebra e rearranjo das ligações atômicas (em materiais cristalinos, pelo movimento das discordâncias).
Propriedades de tração: Escoamento e limite de escoamento: 
 o escoamento indica o início da deformação plástica do material.
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Propriedades Mecânicas dos Metais
Propriedades de tração: Escoamento e limite de escoamento
elástica
plástica
deformação
tensão
 y é determinado pelo método de pré-deformação específica, geralmente de 0,002; ou seja, é a tensão capaz de causar uma deformação permanente de 0,2% no material;
 O ponto de escoamento (P), também chamado limite de proporcionalidade corresponde à posição na curva onde a condição de linearidade termina, ou seja, onde a lei de Hook deixa de valer.
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fratura
Corpo de prova padrão
Deformação elástica
Deformação plástica uniforme
estricção
Limite de resistência a tração: representa o ponto máximo da curva tensão-deformação de engenharia. 
Propriedades Mecânicas dos Metais
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Propriedades Mecânicas dos Metais
Propriedades de tração: Ductilidade
 é o grau de deformação plástica suportado até a fratura do material;
 pode ser medida pelo alongamento percentual ou pela redução de área percentual.
tensão
deformação
frágil
dúctil
Alongamento percentual:
AL % = [(lf – l0)/l0]/x100
Redução de área percentual
RA % = [(A0 – Af)/A0]/x100
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Propriedades Mecânicas dos Metais
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Propriedades Mecânicas dos Metais
Propriedades de tração: 
 Resiliência: capacidade de um material estocar energia quando deformado elasticamente e depois de aliviada a carga, ter essa energia recuperada.
o módulo de resiliência Ur representa a energia de deformação por volume necessária para tensionar um material de um estado sem carregamento até a sua tensão limite de escoamento.
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Propriedades Mecânicas dos Metais
 Deformação plástica: Tenacidade:
 representa uma medida da capacidade de um material absorver energia até a sua fratura;
 equivale a área sob a curva  x  até o ponto de fratura.
O diagrama  x  de engenharia
tensão
deformação
No diagrama de engenharia clássico de tensão vs. deformação, teremos:
1- módulo de elasticidade;
2 – tensão de escoamento;
3 – limite de resistência à tração;
4 – ductilidade: 100x fratura
5 – tenacidade:  d 
Tensão de fratura
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Propriedades Mecânicas dos Metais
Diagrama real vs. Diagrama de engenharia
Tensão (psi) x103
Deformação (mm/mm) x 10-2
Tensão real
fratura
fratura
Tensão de engenharia
 Diagrama real  x  :
v = F/Ai
v = ln (li/l0)
 Se Vi = V0 :
v =  (1+ )
v = ln (1+ )
Onde os índices: i = instantâneo
	 0 = inicial
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Propriedades Mecânicas dos Metais
Tensão e deformação reais:
 para alguns metais e ligas, a relação entre a tensão verdadeira e a deformação verdadeira, até o ponto de estricção, pode ser aproximadamente dada pela relação:
tensão
deformação
verdadeira
engenharia
corrigida
v = K.vn
K e n são constantes que dependem da condição do material e são tabelados. 
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Propriedades Mecânicas dos Metais
Dureza
Medida da resistência de um material a uma deformação plástica localizada 
O ensaio de dureza: 
Aplica-se uma carga Q através de um penetrador e mede-se o tamanho da marca de deformação deixada pelo mesmo (impressão de dureza). 
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Propriedades Mecânicas dos Metais
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