Aula_1_Introdução

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Materiais de Construção Mecânica Aplicada 
6º SEMESTRE (ENG. MEC)
Prof.Luciano de Lima Lopes
luciano.lopes@docente.unip.br
Introdução ao Curso 
➢ Apresentações
• Professor
• Bibliografia
• Objetivos do curso
• Programa do curso
• Avaliação
➢ Bibliografia
VII – BIBLIOGRAFIA
Báscia
CALLISTER Jr, W. D. “FUNDAMENTOS DA CIÊNCIA E ENGENHARIA DE 
MATERIAIS”. LTC Editora, 6ª Edição, 2006.
CHIAVERINI, V.; “AÇOS E FERROS FUNDIDOS”, São Paulo, Associação 
Brasileira de Metalurgia e Materiais, 2005;
CALLISTER Jr, W. D. “CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS-UMA 
INTRODUÇÃO”. LTC Editora, 5ª Edição, 2002.
Complementar
GARCIA, A.; SPIM, J. A.; SANTOS, C. A. dos. “ENSAIOS DOS MATERIAIS”. Rio 
de Janeiro, LTC Editora, 2000.
CHIAVERINI, V., “TRATAMENTO TERMICO DAS LIGAS METALICAS” – São 
Paulo, Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais, 2003;
CHIAVERINI, V., “METALURGIA DO PÓ” – São Paulo, Associação Brasileira de 
Metalurgia e Metais, 2001.
COLPAERT, H. “Metalografia dos produtos siderúrgicos comuns”. 4ª Edição. 
São Paulo: Edgard Blucher, 2008.
Van Vlack, L. H. Princípios de Ciência dos Materiais. São Paulo: Edgard 
Blucher, 2003. 
➢ Objetivo
Proporcionar aos alunos a integração da teoria com a prática
através da vivência de problemas em aulas de Laboratório.
Correlacionar as microestruturas cristalinas com as
propriedades dos materiais metálicos. Capacitar o aluno
quanto aos procedimentos e metodologias de ensaios para
medição de propriedades mecânicas de materiais metálicos.
Desenvolver no aluno conhecimento sobre processos de
tratamento térmicos objetivando determinadas propriedades.
Propiciar ao aluno noções sobre materiais não metálicos e
seleção de materiais.
➢ Programa do Curso
Conteudo Programático
Apresentação do Plano de Ensino, metodologia de ensino e avaliação
Cristalização de Sulfato de Cobre
Ensaios não Destrutivos - Líquidos Penetrantes
Ensaio de Dureza Rockwell
Ensaio de Tração
Microestrutura de Aços Resfriados Lentamente (Metalografia)
Tratamento Térmico dos Aços
Caracterização dos Aços Tratados Termicamente (Embutimento)
Curva de Endurecibilidade (Ensaio Jominy)
Microestrutura de Ferro Fundido
Microestrutura de Metais não Ferrosos
Ensaio de Impacto
➢ Avaliação
Media = Prova 1 + prova 2 / 2
Aprovacao >7
Reprovacao < 7 e ou 25% falta
AULA 1
Prof. Luciano de Lima Lopes
luciano.lopes@docente.unip.br
• Todo projeto de um componente mecânico, ou, mais amplamente,
qualquer projeto de engenharia, requer, para sua viabilização, um vasto
conhecimento das características, propriedades e comportamento dos
materiais disponíveis. Os critérios de especificação ou escolha de
materiais impõem, para a realização dos ensaios, métodos normalizados
que objetivam levantar as propriedades mecânicas e seu comportamento
sob determinadas condições de esforços. Essa normalização e
fundamental para que se estabeleça uma linguagem comum entre
fornecedores e usuários dos materiais, já que e pratica comum a
realização de ensaios de recebimento dos materiais encomendados, a
partir de uma amostragem estatística representativa do volume recebido.
➢ Introdução
• Antigamente, devido à produção artesanal, não havia
um controle de qualidade regular dos produtos
fabricados.
• A qualidade do produto era avaliada pelo
comportamento do objeto depois de pronto.
• Atualmente, o controle de qualidade é avaliado na
matéria-prima, no processo de produção, incluindo a
inspeção e os ensaios finais nos produtos acabados.
➢ Análise da Qualidade do Produto
Video Crash
“Eu acredito que a indústria automobilística vai
mudar mais nos próximos cinco a 10 anos do que tem
nos últimos 50”
Evolução no Desenvolvimento do 
Produto
Evolução no Desenvolvimento do 
Produto
Evolução no Desenvolvimento do 
Produto
“Mais de 50% do carro é aço. Por isso, foi 
criado o HSS (High Strength Steel), um 
aço de alta resistência. Você pode diminuir 
pela metade o peso da carroceria. Para 
cada 70 kg que você tira do carro, há uma 
melhoria no consumo de 5% em média”, .
Consideramos aços de alta resistência 
(HSS), com limite de escoamento entre 
210 e 550 MPa, e de ultra alta resistência 
(UHSS) com limite de escoamento acima 
de 550 MPa
Aços de Alta Resistencia
Estampagem a quente
PHS (Press Hardenable Steels)
Aços Avançados de Alta Resistência 
(AHSS – Advanced High Strength Steels)
Aços convencionais de alta resistência
( HSS - High Strength Steel )
Ensaios Mecânicos
Ensaios Mecânicos 
(Propriedades Mecânicas)
• São considerados como 
ensaios destrutivos
• Tem como objetivo a 
determinação quantitativa ou 
qualitativa das propriedades 
mecânicas dos materiais
• Uso de corpos de prova 
padronizados
Ensaios Mecânicos Finalidades:
• Determinação das Propriedades Mecânicas.
(Avaliam o comportamento do metal quando 
submetido a esforços mecânicos)
F
F
Ensaios Mecânicos Finalidades:
• SOLDA – Assegurar a qualidade mínima da solda 
em termos de Propriedades Mecânicas;
- Qualificação do Metal de Adição;
- Qualificação do Procedimento de Soldagem;
- Qualificação de Soldadores.
Significado dos Ensaios Mecânicos
 DESTRUTIVOS:
(Propriedades Mecânicas)
Resultados numéricos
Resultados qualitativos
 NÃO-DESTRUTIVOS:
(Propriedades Físicas)
Detectar falhas internas
Exemplos de Ensaios Destrutivos
20
Exemplos de Ensaios Não Destrutivos
21
Exame VisualLíquido Penetrante
Partículas Magnéticas
Tração :
Compressão: 
Torção:
Cisalhamento:
Flexão:
Tipos de Esforços Mecânicos
• Através dos ensaios podemos verificar se os materiais
apresentam as propriedades que os tornarão adequados
ao seu uso.
Importância dos Ensaios de 
Materiais
• Os ensaios mecânicos
consistem num conjunto de
procedimentos normalizados,
que permitem caracterizar o
comportamento dos materiais
quando solicitados a esforços.
• Determina as propriedades
mecânicas dos materiais.
Ensaios Mecânicos
• Por quê estudá-los?
❖ Conhecer as propriedades mecânicas dos
materiais.
❖ Compreender como as propriedades são
medidas.
❖ Compreender o que as propriedades
representam.
Ensaios Mecânicos
• Os ensaios podem ser realizados em
protótipos, no próprio produto final ou em
corpos de prova e, para serem confiáveis,
devem seguir as normas técnicas
estabelecidas.
Ensaios Mecânicos
Ensaio realizado no produto final
Ensaios Mecânicos
– ASTM (American Society for Testing and
Materials).
– ABNT (Associação Brasileira de Normas
Técnicas).
Normas Técnicas
• Físicas: o material sofre deformações sem
sofrer mudança na composição química.
• Químicas: o material sofre deformação
química.
• Entre as propriedades físicas, destacam-se
as propriedades mecânicas.
Classificação das Propriedades
Propriedade é uma característica de um material expressa em
termos da resposta medida para um estímulo específico que é
imposto.
Classificação das Propriedades
• As propriedades mecânicas definem o
comportamento do material quando
sujeitos à esforços mecânicos.
• Elas estão relacionadas à capacidade do
material de resistir ou transmitir estes
esforços aplicados sem romper e sem se
deformar de forma incontrolável.
Propriedades Mecânicas
• A determinação das propriedades mecânicas é
feita através de ensaios mecânicos.
• Utiliza-se normalmente corpos de prova para o
ensaio mecânico, já que por razões técnicas e
econômicas não é praticável realizar o ensaio na
própria peça, que seria o ideal.
• Importante na escolha do material para uma
determinada aplicação, bem como para o projetoe fabricação do componente.
Propriedades Mecânicas
➢ Resistência mecânica
➢ Elasticidade
➢ Plasticidade
➢ Ductilidade
➢ Fluência
➢ Fadiga
➢ Dureza
➢ Tenacidade
• Cada propriedade está relacionada a capacidade do
material de resistir a esforços mecânicos.
Principais Propriedades Mecânicas
• Resistência mecânica: capacidade que um
material tem de suportar esforços externos
(tração, compressão, flexão, etc.) sem se
romper.
Exemplos de Propriedades Mecânicas
Exemplos de Propriedades Mecânicas
• Elasticidade: capacidade que um material
tem de retornar à sua forma e dimensões
originais quando cessa o esforço que o
deformava.
Exemplos de Propriedades Mecânicas
Exemplos de Propriedades Mecânicas
• Plasticidade: capacidade que um material
tem de apresentar deformação permanente
apreciável, sem se romper.
Exemplos de Propriedades Mecânicas
Exemplos de Propriedades Mecânicas
Exemplos Estrutura do Veículo
Modelo matemático Simulação
• Ductilidade: é uma medida do grau de deformação
plástica que foi sustentada na fratura.
• Fluência: é a deformação plástica que ocorre num
material, sob tensão constante ou quase constante,
em função do tempo. A fluência ocorre devido à
movimentação de falhas, que sempre existem na
estrutura cristalina dos metais.
Exemplos de Propriedades Mecânicas
• Fadiga: é a ruptura de componentes, sob
uma carga bem inferior à carga máxima
suportada pelo material, devido a solicitações
cíclicas repetidas.
• Dureza: é qualidade ou estado de duro,
rijeza. Duro é definido como difícil de
penetrar ou de riscar.
• Tenacidade: é uma medida da capacidade
de um material para absorver energia até a
fratura.
Exemplos de Propriedades Mecânicas
Classificação dos Ensaios Mecânicos
Tração;
Compressão;
Cisalhamento;
Dobramento;
Flexão;
Embutimento;
Torção;
Dureza;
Fluência;
Fadiga;
Impacto.
• Ensaios destrutivos: são
aqueles que deixam algum
sinal na peça ou no corpo de
prova submetido ao ensaio,
mesmo que estes não
fiquem inutilizados.
Classificação dos Ensaios Mecânicos
Visual;
Líquido penetrante;
Partículas magnéticas;
Ultra-som;
Radiografia industrial.
• Ensaios não destrutivos:
são aqueles que após sua
realização não deixam
nenhuma marca ou sinal e,
por consequência, nunca
inutilizam a peça ou corpo
de prova.