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ICS ISBN 978-85-07- Número de referência 70 páginas NORMA BRASILEIRA ABNT NBR ISO © ISO 2009 - © ABNT 2013 edição Versão corrigida 2 17.09.2018 6892-1 Primeira 04.04.2013 Materiais metálicos — Ensaio de Tração Parte 1: Método de ensaio à temperatura ambiente Metallic materials — Tensile testing Part 1: Method of test at room temperature 77.040.10 04168-9 ABNT NBR ISO 6892-2:2013 D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 2: 28 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:02:28, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservadosii ABNT NBR ISO 6892-1:2013 © ISO 2009 Todos os direitos reservados. A menos que especificado de outro modo, nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou utilizada por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia e microfilme, sem permissão por escrito da ABNT, único representante da ISO no território brasileiro. © ABNT 2013 Todos os direitos reservados. A menos que especificado de outro modo, nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou utilizada por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia e microfilme, sem permissão por escrito da ABNT. ABNT Av.Treze de Maio, 13 - 28º andar 20031-901 - Rio de Janeiro - RJ Tel.: + 55 21 3974-2300 Fax: + 55 21 3974-2346 abnt@abnt.org.br www.abnt.org.br D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 2: 28 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:02:28, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados iii ABNT NBR ISO 6892-1:2013 Sumário Página Prefácio Nacional ...............................................................................................................................iv Introdução ............................................................................................................................................v 1 Escopo ................................................................................................................................1 2 Referências normativas .....................................................................................................1 3 Termos e definições ...........................................................................................................1 4 Símbolos e suas designações ..........................................................................................6 5 Princípio ..............................................................................................................................8 6 Corpo de prova ...................................................................................................................9 6.1 Forma e dimensões ............................................................................................................9 6.1.1 Geral ....................................................................................................................................9 6.1.2 Corpos de prova usinados ................................................................................................9 6.1.3 Corpos de prova não-usinados .......................................................................................10 6.2 Tipos ..................................................................................................................................10 6.3 Preparação dos corpos de prova ....................................................................................10 7 Determinação da área da seção transversal inicial ......................................................10 8 Marcação do comprimento de medida inicial ................................................................11 9 Exatidão do instrumento de ensaio ................................................................................11 10 Condições de ensaio .......................................................................................................11 10.1 Determinação do ponto de força zero ............................................................................11 10.2 Método de fixação ............................................................................................................12 10.3 Velocidade de ensaio baseada no controle da taxa de deformação (método A) .......12 10.3.1 Geral ..................................................................................................................................12 10.3.2 Taxa de deformação para a determinação da resistência ao escoamento superior, ReH, ou das propriedades de resistência de prova, Rp, e Rt ........................................13 10.3.3 Taxa de deformação para a determinação da resistência ao escoamento inferior, ReL, e da extensão percentual no ponto de escoamento, Ae .......................................13 10.3.4 Taxa de deformação para a determinação da resistência à tração, Rm, alongamento percentual após fratura, A, extensão total percentual na força máxima, Agt, extensão plástica percentual na força máxima, Ag, e redução percentual de área, Z ................14 10.4 Velocidade de ensaio baseada na taxa de tensão (método B) ....................................14 10.4.1 Geral ..................................................................................................................................14 10.4.2 Resistências ao escoamento e de prova .......................................................................14 10.5 Escolha do método e das taxas ......................................................................................15 10.6 Documentação das condições de ensaio escolhidas ..................................................15 11 Determinação da resistência ao escoamento superior ................................................16 12 Determinação da resistência ao escoamento inferior ..................................................16 13 Determinação da resistência de prova na extensão plástica .......................................16 14 Determinação da resistência de prova na extensão total ............................................17 15 Método de verificação da resistência especificada permanente .................................17 16 Determinação da extensão percentual no ponto de escoamento ...............................17 17 Determinação da extensão plástica percentual na força máxima ...............................18 D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 2: 28 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:02:28, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservadosiv ABNT NBR ISO 6892-1:2013 18 Determinação da extensão percentual total na força máxima .....................................18 19 Determinação da extensão percentual total na fratura .................................................18 20 Determinação do alongamento percentual após fratura ..............................................19 21 Determinação da redução percentual de área ...............................................................20 22 Relatório de ensaio ..........................................................................................................20 23 Incerteza de medição .......................................................................................................21 23.1 Geral ..................................................................................................................................2123.2 Condições de ensaio .......................................................................................................21 23.3 Resultados do ensaio ......................................................................................................21 Bibliografia .........................................................................................................................................68 Anexos Anexo A (informativo) Recomendações acerca do uso de máquinas de ensaio de tração controladas por computador ..........................................................................................35 A.1 Geral ..................................................................................................................................35 A.2 Termos e definições .........................................................................................................35 A.2.1 máquina de ensaio controlada por computador ...........................................................35 A.3 Máquina de ensaio de tração ..........................................................................................35 A.3.1 Projeto ...............................................................................................................................35 A.3.2 Frequência de amostragem de dados ............................................................................36 A.4 Determinação das propriedades mecânicas .................................................................37 A.4.1 Geral ..................................................................................................................................37 A.4.2 Resistência ao escoamento superior .............................................................................37 A.4.3 Resistência de prova na extensão plástica e resistência de prova na extensão total ....................................................................................................................................37 A.4.4 Extensão total percentual na força máxima ..................................................................37 A.4.5 Extensão plástica percentual na força máxima .............................................................37 A.4.6 Extensão total percentual na fratura ..............................................................................38 A.4.7 Determinação da inclinação na porção elástica ............................................................39 A.5 Validação do software para a determinação das propriedades à tração ...................39 Anexo B (normativo) Tipos de corpos de prova a serem empregados para produtos de pequena espessura: chapas, tiras e produtos planos de espessura entre 0,1 mm e 3 mm ........................................................................................................41 B.1 Forma do corpo de prova ................................................................................................41 B.2 Dimensões do corpo de prova ........................................................................................41 B.3 Preparação dos corpos de prova ....................................................................................42 B.4 Determinação da área da seção transversal inicial ......................................................43 Anexo C (normativo) Tipos de corpos de prova a serem empregados para fios, barras e perfis com diâmetro ou espessura inferior a 4 mm .................................................................44 C.1 Forma do corpo de prova ................................................................................................44 D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 2: 28 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:02:28, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados v ABNT NBR ISO 6892-1:2013 C.2 Dimensões do corpo de prova ........................................................................................44 C.3 Preparação dos corpos de prova ....................................................................................44 C.4 Determinação da área da seção transversal inicial ......................................................44 Anexo D (normativo) Tipos de corpos de prova a serem empregados para chapas e produtos planos de espessura igual ou superior a 3 mm, e para fios, barras e perfis com diâmetro ou espessura igual ou superior a 4 mm ........................................................45 D.1 Forma do corpo de prova ................................................................................................45 D.2 Dimensões do corpo de prova ........................................................................................45 D.2.1 Comprimento paralelo do corpo de prova usinado ......................................................45 D.2.2 Comprimento do corpo de prova não-usinado .............................................................45 D.2.3 Comprimento de medida inicial ......................................................................................46 D.2.3.1 Corpos de prova proporcionais ......................................................................................46 D.2.3.2 Corpos de prova não proporcionais ...............................................................................46 D.3 Preparação dos corpos de prova ....................................................................................47 D.3.1 Geral ..................................................................................................................................47 D.3.2 Tolerâncias de usinagem .................................................................................................47 D.3.3 Tolerâncias de forma ........................................................................................................47 D.4 Determinação da área da seção transversal .................................................................48 Anexo E (normativo) Tipos de corpos de prova a serem empregados para tubos ......................49 E.1 Forma do corpo de prova ................................................................................................49 E.2 Dimensões do corpo de prova ........................................................................................49 E.2.1 Segmento de tubo ............................................................................................................49 E.2.2 Tira longitudinal ou transversal ......................................................................................49 E.2.3 Corpo de prova de seção circular usinado da parede do tubo ....................................49 E.3 Determinação da área da seção transversal inicial ......................................................49 Anexo F (informativo) Estimação da velocidade de separação do travessão considerando-se o efeito da rigidez (ou da deformabilidade) da máquina de ensaio .............................51 Anexo G (informativo) Medição do alongamento percentual após fratura nos casos em que o valor especificado seja menor que 5 % ......................................................................52 Anexo H (informativo) Medição do alongamento percentual após fratura, com base na subdivisão do comprimento de medida inicial ........................................................53 Anexo I (informativo) Medição do alongamento plástico percentual sem estrição, Awn, para produtos longos, como barras, fios e vergalhões ........................................................55 Anexo J (informativo) Estimação da incerteza de medição ............................................................56 J.1 Introdução .........................................................................................................................56J.2 Estimação da incerteza....................................................................................................56 J.2.1 Geral ..................................................................................................................................56 J.2.2 Tipo A – Por meio de medições repetidas .....................................................................56 J.2.3 Tipo B – A partir de outras fontes, por exemplo, certificados de calibração ou tolerâncias ...................................................................................................................57 J.3 Efeito dos parâmetros de equipamentos sobre a incerteza de resultados de ensaios .........................................................................................................................57 J.4 Parâmetros que dependem do material e/ou do procedimento de ensaio .................59 D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 2: 28 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:02:28, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservadosvi ABNT NBR ISO 6892-1:2013 Anexo K (informativo) Precisão do ensaio de tração – Resultados de programas interlaboratoriais ..............................................................................................................61 K.1 Dispersão interlaboratorial ..............................................................................................61 Figuras Figura 1 – Definições de extensão ...................................................................................................22 Figura 2 – Exemplos de resistência ao escoamento superior e inferior para diferentes tipos de curvas .................................................................................................................23 Figura 3 – Resistência de prova na extensão plástica, Rp (ver 13.1) ............................................24 Figura 4 – Resistência de prova na extensão total, Rt ..................................................................................24 Figura 5 – Resistência especificada permanente, Rr ....................................................................................25 Figura 6 – Resistência de prova na extensão plástica, Rp, procedimento alternativo (ver 13.1) ............................................................................................................................25 Figura 7 – Diferentes métodos de avaliação da extensão percentual no ponto de escoamento, Ae ..................................................................................................................................26 Figura 8 – Diferentes tipos de curva tensão-extensão para a determinação da resistência à tração, Rm ......................................................................................................................27 Figura 9 – Ilustração das taxas de deformação a utilizar no ensaio de tração, quando são determinados ReH, ReL, Rp, Rt, Rm, Ag, Agt, A, At e Z ....................................................28 Figura 10 – Ilustração de uma descontinuidade inadmissível na curva tensão-deformação ....29 Figura 11 – Corpos de prova usinados de seção transversal retangular (ver Anexos B e D) ...30 Figura 12 – Corpos de prova formados por um segmento não usinado do produto (ver Anexo C) ....................................................................................................................31 Figura 13 – Corpos de prova usinados, de seção transversal redonda (ver Anexo D) ..............32 Figura 14 – Corpos de prova formados por um segmento de tubo (ver Anexo E) ......................33 Figura 15 – Corpo de prova tomado de um tubo (ver Anexo E) ....................................................34 Figura A.1 – Exemplo de formato de arquivo de dados .................................................................36 Figura A.2 – Representação esquemática para a definição da fratura do corpo de prova ........38 Figura H.1 – Exemplos de medição de alongamento percentual após fratura ............................54 Figura K.1 – Apresentação dos valores da Tabela K.1 ...................................................................62 Figura K.2 – Apresentação dos valores da Tabela K.2 ...................................................................64 Figura K.3 – Apresentação dos valores da Tabela K.3 ...................................................................65 Figura K.4 – Apresentação dos valores da Tabela K.4 ...................................................................67 Tabelas Tabela 1 – Símbolos e designações ..................................................................................................7 Tabela 2 – Principais tipos de corpos de prova conforme o tipo de produto ..............................10 Tabela 3 – Taxa de tensão .................................................................................................................14 Tabela A.1 – Diferenças máximas permitidas entre resultados calculados pelo computador da máquina e resultados calculados manualmente ................................40 Tabela B.1 – Dimensões dos corpos de prova ...............................................................................42 Tabela B.2 – Tolerâncias da largura do corpo de prova .................................................................42 D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 2: 28 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:02:28, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados vii ABNT NBR ISO 6892-1:2013 Tabela D.1 – Corpos de prova de seção transversal circular ........................................................46 Tabela D.2 – Dimensões típicas de corpos de prova planos .........................................................46 Tabela D.3 – Tolerâncias das dimensões transversais dos corpos de prova ..............................47 Tabela J.1 – Influências às incertezas dos resultados de ensaios ...............................................57 Tabela J.2 – Exemplos de contribuição para a incerteza para diferentes resultados de ensaio, devido aos dispositivos de medição ..............................................................................58 Tabela J.3 – Exemplos de incertezas combinadas .........................................................................59 Tabela J.4 – Exemplos para o nível de confiança 95 %, k = 2 (com base na Tabela J.3)..................................................................................................59 Tabela K.1 – Resistências ao escoamento (resistências de prova 0,2 % ou resistências ao escoamento superiores) – Reprodutibilidade observada em programas de comparação interlaboratorial (apresentação gráfica dos valores na Figura K.1) ..............................................................................................61 Tabela K.2 – Resistências à tração, Rm – Reprodutibilidade observada em programas de comparação interlaboratorial (apresentação gráfica dos valores na Figura K.2) 63 Tabela K.3 – Alongamento após fratura – Reprodutibilidade observada em programas de comparação interlaboratorial (apresentação gráfica dos valores na Figura K.3) 64 Tabela K.4 – Redução de área Z – Reprodutibilidade observada em programas de comparação interlaboratorial (apresentação gráfica dos valores na Figura K.4) ............................66 D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 2: 28 , d e us o ex cl us iv ode F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:02:28, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservadosviii ABNT NBR ISO 6892-1:2013 Prefácio Nacional A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros). Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da Diretiva ABNT, Parte 2. A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) chama atenção para a possibilidade de que alguns dos elementos deste documento podem ser objeto de direito de patente. A ABNT não deve ser considerada responsável pela identificação de quaisquer direitos de patentes. A ABNT NBR ISO 6892-1 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Máquinas e Equipamentos Mecânicos (ABNT/CB-04), pela Comissão de Estudo de Ensaios Mecânicos Estáticos (CE-004:005.015). O Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 01, de 21.01.2013 a 19.02.2013, com o número de Projeto 004:005.015-005/1. Esta Norma é uma adoção idêntica, em conteúdo técnico, estrutura e redação, à ISO 6892-1:2009, que foi elaborada pelo Technical Committee Mechanical Testing of Metals (ISO/TC 164), conforme ISO/IEC Guide 21-1:2005. A ABNT NBR 6892, sob o título geral “Materiais metálicos – Ensaio de Tração Par te 1: Método de ensaio à temperatura ambiente”, tem previsão de conter as seguintes par tes: — Parte 1: Método de ensaio à temperatura ambiente; — Parte 2: Método de ensaio a temperaturas elevadas; A seguinte parte encontra-se em processo de preparação: — Parte 3: Método de ensaio em baixas temperaturas; A parte seguinte está planejada: — Parte 4: Método de ensaio em hélio líquido. Esta primeira edição da ABNT NBR ISO 6892-1 cancela e substitui a ABNT NBR ISO 6892:2002. Esta versão corrigida 2 da ABNT NBR 6892-1:2013 incorpora a Errata 2 de 17.09.2018. O Escopo desta Norma Brasileira em inglês é o seguinte: Scope This part of ISO 6892 specifies the method for tensile testing of metallic materials and defines the mechanical properties which can be determined at room temperature. NOTE Annex A indicates complementary recommendations for computer controlled testing machines. D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 2: 28 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:02:28, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados ix ABNT NBR ISO 6892-1:2013 Introdução Durante as discussões acerca da velocidade de ensaio na preparação da ABNT NBR ISO 6892, decidiu-se recomendar o emprego do controle da taxa de deformação nas futuras revisões da norma. Nesta parte da ABNT NBR ISO 6892, há disponíveis dois métodos de velocidades de ensaio. O primeiro, método A, é baseado nas taxas de deformação (inclusive a velocidade de separação do travessão) e o segundo, método B, é baseado em taxas de tensão. O Método A tem por objetivo minimizar a variação das velocidades de ensaio no momento em que são determinados os parâmetros sensíveis à taxa de deformação e, também, minimizar a incerteza de medição dos resultados do ensaio. D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 2: 28 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:02:28, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 2: 28 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:02:28, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados 1 NORMA BRASILEIRA ABNT NBR ISO 6892-1:2013 Materiais metálicos — Ensaio de Tração Parte 1: Método de ensaio à temperatura ambiente 1 Escopo Esta parte da ABNT NBR ISO 6892 especifica o método de ensaio de tração de materiais metálicos e define as propriedades mecânicas que podem ser determinadas à temperatura ambiente. NOTA O Anexo A apresenta recomendações complementares para máquinas de ensaio controladas por computador. 2 Referências normativas Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes do referido documento (incluindo emendas). ISO 377, Steel and steel products – Location and preparation of samples and test pieces for mechanical testing ISO 2566-1, Steel – Conversion of elongation values – Part 1: Carbon and low alloy steels ISO 2566-2, Steel – Conversion of elongation values – Part 2: Austenitic steels ABNT NBR NM ISO 7500-1:2004, Materiais metálicos – Calibração de máquinas de ensaio estático uniaxial – Parte 1: Máquina de ensaio de tração/compressão – Calibração de sistema de medição de força ISO 9513, Metallic materials – Calibration of extensometers systems used in uniaxial testing 3 Termos e definições Para os efeitos deste documento, aplicam-se os seguintes termos e definições. 3.1 comprimento de medida L comprimento da porção paralela do corpo de prova cujo alongamento é medido em qualquer momento do ensaio. [ISO/TR 25679:2005[3]] 3.1.1 comprimento de medida inicial Lo comprimento entre marcações do comprimento de medida (3.1) no corpo de prova, determinado antes do ensaio, à temperatura ambiente. NOTA Adaptado de ISO/TR 25679:2005[3] D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 2: 28 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:02:28, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados2 ABNT NBR ISO 6892-1:2013 3.1.2 comprimento de medida final após ruptura comprimento de medida final após fratura Lu comprimento entre marcações do comprimento de medida (3.1) no corpo de prova, medido à temperatura ambiente após a ruptura, em uma condição tal que as duas partes tenham sido cuidadosamente ajustadas e que seus eixos estejam alinhados NOTA Adaptado de ISO/TR 25679:2005[3]. 3.2 comprimento paralelo Lc comprimento da parte paralela da seção reduzida do corpo de prova [ISO/TR 25679:2005[3]] NOTA O conceito de comprimento paralelo é substituído pelo conceito de distância entre garras para corpos de prova não usinados. 3.3 alongamento aumento no comprimento de medida inicial (3.1.1) em qualquer momento do ensaio NOTA Adaptado de ISO/TR 25679:2005[3]. 3.4 alongamento percentual alongamento expresso como uma porcentagem do comprimento de medida inicial, Lo (3.1.1) [ISO/TR 25679:2005[3]] 3.4.1 alongamento permanente percentual aumento no comprimento de medida inicial (3.1.1) de um corpo de prova, após a remoção de uma tensão especificada, expresso como uma porcentagem do comprimento de medida inicial, Lo [ISO/TR 25679:2005[3]] 3.4.2 alongamento percentual após fratura A alongamento permanente do comprimento de medida após fratura, (Lu – Lo), expresso como uma porcentagem do comprimento de medida inicial,Lo [ISO/TR 25679:2005[3]] NOTA Para corpos de prova proporcionais, se o comprimento de medida inicial não for equivalente a 5 65, So 1 , onde So é a área da seção transversal inicial do comprimento paralelo, o símbolo A deve ser suplementado por um subscrito que denote o coeficiente de proporcionalidade adotado, por exemplo, A11,3 indica um alongamento percentual do comprimento de medida, Lo, de A So113 11 3, ,= Para corpo de prova não proporcionais (ver Anexo B), o símbolo A deve ser suplementado por um subscrito que denote o comprimento de medida inicial adotado, expresso em milímetros; por exemplo, A80 mm indica um alongamento percentual de um comprimento de medida, Lo, de 80 mm. 1 5 65 5 4, ( / )S So o= π D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 2: 28 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:02:28, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados 3 ABNT NBR ISO 6892-1:2013 3.5 comprimento de medida extensométrica Le comprimento de medida extensométrica inicial utilizado para a medição da extensão por meio de um extensômetro NOTA 1 Adaptado de ISO/TR 25679:2005[3]. NOTA 2 Para a medição dos parâmetros de resistência ao escoamento e de prova, recomenda-se que Le englobe o máximo possível do comprimento paralelo do corpo de prova. Idealmente, recomenda-se que o valor mínimo de Le seja superior a 0,50Lo, mas inferior a aproximadamente 0,9Lc. Espera-se que este critério assegure que o extensômetro seja capaz de detectar todos os eventos de escoamento que ocorrem no corpo de prova. Além disto, para a medição dos parâmetros “na” ou “após atingir a” força máxima, recomenda-se que Le seja aproximadamente igual a Lo. 3.6 extensão aumento no comprimento de medida extensométrica, Le (3.5), em qualquer momento do ensaio [ISO/TR 25679:2005[3]] 3.6.1 extensão percentual “deformação” extensão expressa como uma porcentagem do comprimento de medida extensométrica, Le (3.5) 3.6.2 extensão permanente percentual aumento no comprimento de medida extensométrica após a remoção de uma tensão especificada do corpo de prova, expresso como uma porcentagem do comprimento de medida extensométrica, Le (3.5) [ISO/TR 25679:2005[3]] 3.6.3 extensão percentual no ponto de escoamento Ae em materiais com escoamento descontínuo, a extensão entre o início do escoamento e o início do encruamento uniforme, expressa como uma porcentagem do comprimento de medida extensométrica, Le (3.5) NOTA Adaptado de ISO/TR 25679:2005[3]. Ver Figura 7. 3.6.4 extensão total percentual na força máxima Agt extensão total (extensão elástica mais extensão plástica) na força máxima, expressa como uma porcentagem do comprimento de medida extensométrica, Le (3.5) Ver Figura 1. 3.6.5 extensão plástica percentual na força máxima Ag extensão plástica na força máxima, expressa como uma porcentagem do comprimento de medida extensométrica, Le (3.5) Ver Figura 1. D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 2: 28 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:02:28, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados4 ABNT NBR ISO 6892-1:2013 3.6.6 extensão total percentual na fratura At extensão total (extensão elástica mais extensão plástica) no momento da fratura, expressa como uma porcentagem do comprimento de medida extensométrica, Le (3.5) Ver Figura 1. 3.7 Velocidade de ensaio 3.7.1 taxa de deformação �eLe aumento da deformação com o tempo, medido com um extensômetro, no comprimento de medida extensométrica, Le (3.5) NOTA Ver 3.5. 3.7.2 taxa de deformação estimada sobre o comprimento paralelo �eLc valor do aumento de deformação com o tempo do comprimento paralelo, Lc (3.2), do corpo de prova, baseado na velocidade de separação do travessão (3.7.3) e no comprimento paralelo do corpo de prova 3.7.3 velocidade de separação do travessão vc deslocamento do travessão com o tempo 3.7.4 taxa de tensão �R aumento de tensão com o tempo NOTA A taxa de tensão deve ser usada exclusivamente na parte elástica do ensaio (método B). 3.8 redução de área percentual Z variação máxima na área da seção transversal ocorrida durante o ensaio, (So – Su), expressa como uma porcentagem da área da seção transversal inicial, So: o u o 100S SZ S −= × 3.9 Força máxima NOTA Esta parte da ISO 6892 não define a força máxima, Fm, para o caso dos materiais que apresentam escoamento descontínuo e que não têm o encruamento estabelecido [ver a nota de rodapé referente à Figura 8 c)]. 3.9.1 força máxima Fm (materiais que não apresentam escoamento descontínuo) maior força que o corpo de prova suporta durante o ensaio D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 2: 28 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:02:28, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados 5 ABNT NBR ISO 6892-1:2013 3.9.2 força máxima Fm (materiais que apresentam escoamento descontínuo) maior força que o corpo de prova suporta durante o ensaio após o início do encruamento NOTA Ver Figura 8 a) e b). 3.10 tensão força dividida pela área da seção transversal inicial do corpo de prova, So, em qualquer momento do ensaio NOTA 1 Adaptado de ISO/TR 25679:2005[3]. NOTA 2 Todas as referências à tensão, nesta parte da ABNT NBR ISO 6892, referem-se à tensão de engenharia. NOTA 3 A seguir, as designações "força" e "tensão" ou "extensão", "extensão percentual" e "deformação", respectivamente, são empregadas em várias ocasiões (como em legendas de eixos de figuras ou em explicações para a determinação de diversas propriedades). Contudo, para uma descrição geral ou uma definição de um ponto bem definido em uma curva, as designações "força" e "tensão" ou "extensão", "extensão percentual" e "deformação" são intercambiáveis. 3.10.1 resistência à tração Rm tensão correspondente à força máxima, Fm (3.9) [ISO/TR 25679:2005[3]] 3.10.2 resistência ao escoamento quando o material metálico exibe um fenômeno de escoamento, a tensão correspondente ao ponto atingido no ensaio em que ocorre deformação plástica sem qualquer incremento na força NOTA Adaptado de ISO/TR 25679:2005[3]. 3.10.2.1 resistência ao escoamento superior ReH valor máximo de tensão (3.10) antes da primeira diminuição na força NOTA Adaptado de ISO/TR 25679:2005[3]. Ver Figura 2. 3.10.2.2 resistência ao escoamento inferior ReL menor valor de tensão (3.10) durante o escoamento plástico, desconsiderando-se quaisquer efeitos transientes iniciais [ISO/TR 25679:2005[3]] Ver Figura 2. D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 2: 28 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:02:28, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados6 ABNT NBR ISO 6892-1:2013 3.10.3 resistência de prova, extensão plástica Rp tensão em que a extensão plástica é igual a uma porcentagem especificada do comprimento de medida extensométrica, Le (3.5) NOTA 1 Adaptado de ISO/TR 25679:2005, “resistência de prova, extensão não proporcional”. NOTA 2 Acrescenta-se um sufixo ao subscrito para indicar a porcentagem prescrita, por exemplo, Rp0,2. Ver Figura 3. 3.10.4 resistência de prova, extensãototal Rt tensão em que a extensão total (extensão elástica mais extensão plástica) é igual a uma porcentagem especificada do comprimento de medida extensométrica, Le (3.5) NOTA 1 Adaptado de ISO/TR 25679:2005[3]. NOTA 2 Acrescenta-se um sufixo ao subscrito do símbolo para indicar a porcentagem prescrita, por exemplo, Rt0,5. Ver Figura 4. 3.10.5 resistência especificada permanente Rr tensão em que, após a remoção da força, não foram excedidos um alongamento ou uma extensão permanentes especificados, expressos respectivamente como uma porcentagem do comprimento de medida inicial, Lo (3.1.1), ou do comprimento de medida extensométrica, Le (3.5) [ISO/TR 25679:2005[3]] Ver Figura 5. NOTA Acrescenta-se um sufixo ao subscrito do símbolo, para indicar a porcentagem especificada do comprimento de medida inicial, Lo, ou do comprimento de medida extensométrica, Le, por exemplo, Rr0,2. 3.11 fratura fenômeno que se considera que apareça quando ocorre a separação total do corpo de prova NOTA A Figura A.2 apresenta critérios de ocorrência de fratura, que podem ser empregados em ensaios controlados por computador. 4 Símbolos e suas designações Os símbolos e suas respectivas designações utilizados nesta parte da ABNT NBR ISO 6892 são apresentados na Tabela 1. D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 2: 28 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:02:28, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados 7 ABNT NBR ISO 6892-1:2013 Tabela 1 – Símbolos e designações Símbolo Unidade Designação Corpo de prova ao, T a mm espessura inicial de um corpo de prova plano ou uma espessura da parede de um tubo bo mm largura inicial do comprimento paralelo de um corpo de prova plano, ou largura média da tira longitudinal retirada de um tubo, ou largura de um arame chato do mm diâmetro inicial do comprimento paralelo de um corpo de prova circular, ou diâmetro de um arame circular, ou diâmetro interno de um tubo Do mm diâmetro externo inicial de um tubo Lo mm comprimento de medida inicial L’o mm comprimento de medida inicial para a determinação de Awn (ver Anexo I) Lc mm comprimento paralelo Le mm comprimento de medida extensométrica Lt mm comprimento total do corpo de prova Lu mm comprimento de medida final após fratura L’u mm comprimento de medida final, após fratura, para a determinação de Awn (ver Anexo I) So mm2 área da seção transversal inicial do comprimento paralelo Su mm2 área da seção transversal mínima após fratura k – coeficiente de proporcionalidade (ver 6.1.1) Z % redução percentual de área Alongamento A % alongamento percentual após fratura (ver 3.4.2) Awn % alongamento plástico percentual sem estrição (ver Anexo I) Extensão Ae % extensão percentual no ponto de escoamento Ag % extensão plástica percentual na força máxima, Fm Agt % extensão total percentual na força máxima, Fm At % extensão total percentual na fratura ∆Lm mm extensão na força máxima ∆Lf mm extensão na fratura D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 2: 28 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:02:28, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados8 ABNT NBR ISO 6892-1:2013 Velocidades �eLe s−1 taxa de deformação �eLc s−1 taxa de deformação estimada sobre o comprimento paralelo �R MPa s−1 taxa de tensão vc mm s−1 velocidade de separação do travessão Força Fm N força máxima Resistência ao escoamento – Resistência de prova – Resistência à tração E MPab módulo de elasticidade m MPa inclinação da curva tensão-extensão percentual em um dado momento do ensaio mE MPa inclinação da porção elástica da curva tensão-extensão percentual c ReH MPa resistência ao escoamento superior ReL MPa resistência ao escoamento inferior Rm MPa resistência à tração Rp MPa resistência de prova, extensão plástica Rr MPa resistência especificada permanente Rt MPa resistência de prova, extensão total a Símbolo empregado em normas de produtos de tubos de aço. b 1 MPa = 1 N mm2. c Na porção elástica da curva tensão-extensão percentual, o valor da inclinação pode não representar necessariamente o módulo de elasticidade. Esse valor pode se aproximar muito do valor do módulo de elasticidade sob condições de ensaio otimizadas (extensômetros de alta resolução, bilaterais, de média; alinhamento perfeito do corpo de prova; etc.) ATENÇÃO O fator 100 é necessário se forem empregados valores em porcentagem. 5 Princípio O ensaio consiste em deformar um corpo de prova por força de tração, geralmente até a fratura, para a determinação de uma ou mais propriedades mecânicas definidas no item 3. O ensaio deve ser realizado à temperatura ambiente, entre 10 °C e 35 °C, salvo se especificado de outra maneira. Os ensaios realizados sob condições controladas devem ser realizados à temperatura de 23 °C ± 5 °C. Tabela 1 (continuação) D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 2: 28 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:02:28, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados 9 ABNT NBR ISO 6892-1:2013 6 Corpo de prova 6.1 Forma e dimensões 6.1.1 Geral A forma e as dimensões dos corpos de prova podem ser condicionadas pela forma e dimensões dos produtos metálicos dos quais são extraídos esses corpos de prova. Em geral, o corpo de prova é obtido por usinagem de uma amostra do produto, por estampagem, ou ainda por fundição. Produtos de seção transversal uniforme (perfis, barras, fios etc.), bem como os corpos de prova fundidos (por exemplo, de ferro fundido ou de ferros-ligas), podem ser ensaiados sem serem usinados. A seção transversal do corpo de prova pode ser circular, quadrada, retangular, anular, ou, em casos especiais, o corpo de prova pode apresentar outro tipo de seção transversal uniforme. Os corpos de prova devem, preferencialmente, apresentar relação entre o comprimento de medida inicial, Lo, e a área da seção transversal inicial do comprimento paralelo, So, tal que L k So o= , em que k é um coeficiente de proporcionalidade. Esses são os denominados corpos de prova proporcionais. O valor internacionalmente adotado para k é 5,65. O comprimento de medida inicial não pode ser inferior a 15 mm. Quando a seção transversal do corpo de prova for muito pequena para que este requisito se aplique com k = 5,65, um valor mais alto (preferencialmente 11,3) ou um corpo de prova não proporcional pode ser usado. NOTA O emprego de um comprimento de medida inicial inferior a 20 mm implica no aumento da incerteza de medição. Para corpos de prova não proporcionais, o comprimento de medida inicial, Lo, é independente da área da seção transversal inicial do comprimento paralelo, So. As tolerâncias dimensionais dos corpos de prova devem estar de acordo com os requisitos dos Anexos B a E (ver 6.2). Outros corpos de prova, como aqueles especificados em normas de produtos ou normas nacionais relevantes, podem ser empregados sob acordo com o cliente, por exemplo, ISO 3183[1] (API 5L), ISO 11960[2] (API 5CT), ASTM A370[6], ASTM E8M[7], DIN 50125[10], IACS W2[13], e JIS Z2201[14]. 6.1.2 Corpos de prova usinados Os corpos de prova usinados devem incorporar um raio de transição entre as cabeças e o comprimento paralelo, se esses elementos apresentarem dimensões diferentes. As dimensões do raio de transição são importantes e é recomendado que sejam definidas naespecificação do material, desde que não estejam dadas no anexo apropriado (ver. 6.2). As cabeças podem ser de qualquer tipo, para se adaptarem às garras da máquina de ensaio. O eixo do corpo de prova deve coincidir com o eixo de aplicação da força. O comprimento paralelo, Lc, ou, no caso de o corpo de prova não apresentar raios de transição, o comprimento livre entre garras deve ser sempre maior que o comprimento de medida inicial, Lo. D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 2: 28 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:02:28, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados10 ABNT NBR ISO 6892-1:2013 6.1.3 Corpos de prova não-usinados Nos casos em que o corpo de prova consista de um segmento não usinado do produto ou de uma barra de ensaio não usinada, o comprimento livre entre garras deve ser suficiente para que as marcações do comprimento de medida estejam a uma distância razoável das garras (ver Anexos B a E) Os corpos de prova fundidos devem incorporar um raio de transição entre as cabeças e o comprimento paralelo. As dimensões desse raio de transição são importantes e é recomendado que sejam definidas na especificação do produto. As cabeças podem ser de qualquer tipo, para se adaptarem às garras da máquina de ensaio. O comprimento paralelo, Lc, deve ser sempre maior que o comprimento de medida inicial, Lo. 6.2 Tipos Os principais tipos de corpos de prova estão definidos nos Anexos B a E, de acordo com a forma e o tipo do produto, conforme a Tabela 2. Outros tipos de corpos de prova podem ser especificados nas normas de produto. Tabela 2 – Principais tipos de corpos de prova conforme o tipo de produto Dimensões em milímetros Tipo de produto Anexo correspondente Chapas — Placas — Produtos planos Fio — Barras — Perfis Espessura a Diâmetro ou lado 0,1 u a < 3 — B — < 4 C a W 3 W 4 D Tubos E 6.3 Preparação dos corpos de prova Os corpos de prova devem ser tomados e preparados de acordo com os requisitos das Normas Internacionais relevantes para os diferentes materiais (por exemplo, ISO 377). 7 Determinação da área da seção transversal inicial As dimensões relevantes do corpo de prova devem ser medidas em um número suficiente de seções transversais, perpendicularmente ao eixo longitudinal, na porção central do comprimento paralelo do corpo de prova. Recomenda-se um número mínimo de três seções transversais. A área da seção transversal inicial, So, é a área média da seção transversal, que deve ser calculada a partir das medições das dimensões apropriadas. D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 2: 28 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:02:28, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados 11 ABNT NBR ISO 6892-1:2013 A exatidão deste cálculo depende da natureza e do tipo de corpo de prova. Os Anexos B a E descrevem métodos para a determinação de So para diferentes tipos de corpos de prova e contêm especificações relativas à exatidão da medição. 8 Marcação do comprimento de medida inicial As extremidades do comprimento de medida inicial, Lo, devem ser levemente marcadas com traços ou linhas, mas não com riscos que possam resultar em uma ruptura prematura. Para corpos de prova proporcionais, o valor calculado do comprimento de medida inicial pode ser arredondado para o múltiplo de 5 mm mais próximo, desde que a diferença entre o comprimento marcado e o calculado seja menor que 10% de Lo. O comprimento de medida inicial deve ser marcado com exatidão de ± 1%. Se o comprimento paralelo, Lc, for muito maior que o comprimento de medida inicial, como por exemplo, em corpos de prova não usinados, podem ser marcados vários comprimentos de medida originais parcialmente sobrepostos. Em alguns casos, pode ser útil traçar, na superfície do corpo de prova, uma linha paralela ao eixo longitudinal, ao longo da qual se marcam os comprimentos de medida originais. 9 Exatidão do instrumento de ensaio O sistema de medição de força da máquina de ensaio deve ser calibrado de acordo com a ABNT NBR NM ISO 7500-1 e deve ser de classe 1, ou melhor. Para a determinação da resistência de prova (na extensão plástica ou total), o extensômetro empregado deve estar de acordo com os requisitos da ISO 9513, classe 1, ou melhor, na faixa em que for utilizado. Para a determinação de outras propriedades (com extensões maiores), pode ser empregado um extensômetro ISO 9513, classe 2. 10 Condições de ensaio 10.1 Determinação do ponto de força zero O sistema de medição de força deve ser zerado após o corpo de prova ter sido montado na máquina de ensaio, porém antes de ser fixado em ambas as extremidades. Uma vez que o ponto de força zero tenha sido estabelecido, o sistema de medição de força não pode ser alterado em nenhum momento durante o ensaio. NOTA O emprego deste método garante que, por um lado, o peso do sistema de fixação seja compensado na medição da força; e, por outro lado, que qualquer força resultante da operação de fixação não afete esta medição. D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 4: 21 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:04:21, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados12 ABNT NBR ISO 6892-1:2013 10.2 Método de fixação Os corpos de prova devem ser fixados por meios adequados, como por exemplo, cunhas, extremidades roscadas, garras planas ou ombreadas. Todo o cuidado deve ser tomado para garantir que os corpos de prova sejam fixados à máquina de tal maneira que a força seja aplicada o mais axialmente possível, para minimizar o surgimento de forças parasitas de dobramento (por exemplo, a norma ASTM E1012[8] fornece mais informações). Isto é muito importante quando se ensaiam materiais frágeis ou quando se determina a resistência de prova na extensão plástica, a resistência de prova na extensão total, ou a resistência ao escoamento. Para se obter um corpo de prova reto e assegurar o alinhamento entre o corpo de prova e o sistema de fixação, uma força preliminar pode ser aplicada, desde que não exceda o valor correspondente a 5 % da resistência ao escoamento especificada ou esperada. O valor da extensão deve ser corrigido para levar em conta o efeito da força preliminar. 10.3 Velocidade de ensaio baseada no controle da taxa de deformação (método A) 10.3.1 Geral O método A tem como propósitos minimizar a variação das velocidades de ensaio no momento da determinação das propriedades que dependam dessas velocidades e minimizar a incerteza dos resultados do ensaio. Esta seção descreve dois tipos de controle de taxa de deformação. O primeiro é o controle direto da taxa de deformação, �eLe, com base no sinal produzido por um extensômetro. O segundo é o controle da taxa de deformação estimada sobre o comprimento paralelo, �eLc, que é alcançado por meio do controle da velocidade de separação do travessão a um valor igual à taxa de deformação especificada multiplicada pelo comprimento paralelo. Se um material apresenta deformação homogênea e a força permanece nominalmente constante, a taxa de deformação, �eLe, e a taxa de deformação estimada sobre o comprimento paralelo, �eLc, são aproximadamente iguais. Estes dois parâmetros são diferentes para os materiais que apresentem escoamento descontínuo ou serrilhado (é, por exemplo, o caso de alguns aços e ligas deAl-Mg na faixa de alongamento em que ocorre o escoamento, ou de materiais que apresentem escoamento serrilhado, semelhante ao efeito Portevin-Le Chatelier), ou ainda nos casos em que ocorra estrição. Nos casos de forças crescentes, a taxa de deformação estimada pode ser substancialmente menor que a taxa de deformação pretendida, devido à deformabilidade da máquina de ensaio. A velocidade de ensaio deve estar em conformidade com seguintes requisitos. a) Na faixa até, e inclusive a determinação de ReH, Rp ou Rt, deve ser aplicada a taxa de deformação especificada, �eLe (ver 3.7.1). Nessa faixa, para eliminar a influência da deformabilidade da máquina de ensaio, é necessário o emprego de um extensômetro acoplado ao corpo de prova para que se estabeleça um controle mais exato da taxa de deformação (quando se empregam máquinas de ensaio com as quais seja impossível o controle da taxa de deformação, pode ser adotado o controle da taxa de deformação estimada sobre o comprimento paralelo, �eLc). b) No escoamento descontínuo, deve ser empregada a taxa de deformação estimada sobre o comprimento paralelo, �eLc(ver 3.7.2). Nessa faixa, é impossível controlar a taxa de deformação por meio de um extensômetro acoplado ao corpo de prova, porque o escoamento pode ocorrer em uma seção que esteja fora dos limites do comprimento de medida do extensômetro. O valor D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 4: 21 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:04:21, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados 13 ABNT NBR ISO 6892-1:2013 especificado da taxa de deformação estimada sobre o comprimento paralelo pode ser mantido suficientemente exato nessa faixa, estabelecendo-se uma velocidade constante de separação do travessão, vc (ver 3.7.3); v L ec c Lc= � (1) onde �eLc é a taxa de deformação estimada sobre o comprimento paralelo; Lc é o comprimento paralelo. c) Na faixa além de Rp ou Rt, ou após o fim do escoamento (ver 3.7.2), �eLe ou �eLc podem ser usadas. Recomenda-se o uso de �eLc para evitar problemas de controle que possam advir da ocorrência de estrição em seção que esteja fora dos limites do comprimento de medida do extensômetro. As taxas de deformação especificadas nas seções 10.3.2 a 10.3.4 devem ser mantidas durante a determinação da propriedade de interesse do material (ver também a Figura 9). Durante a mudança para uma nova taxa de deformação ou para um novo modo de controle, não podem ser induzidas descontinuidades na curva tensão-deformação que possam distorcer os valores de Rm, Ag ou Agt (ver Figura 10). Este efeito indesejado pode ser adequadamente reduzido pela mudança gradual entre taxas. A forma da curva tensão-deformação na faixa de encruamento pode também ser influenciada pela taxa de deformação. A taxa de ensaio deve ser documentada (ver 10.6). 10.3.2 Taxa de deformação para a determinação da resistência ao escoamento superior, ReH, ou das propriedades de resistência de prova, Rp, e Rt A taxa de deformação, �eLe, deve ser mantida o mais constante possível até e inclusive a determinação de ReH ou Rp ou Rt. Durante a determinação destas propriedades do material, a taxa de deformação, �eLe, deve estar em uma das seguintes faixas especificadas (ver também Figura 9). Faixa 1: �eLe = 0,000 07 s−1, com tolerância relativa de ± 20 % Faixa 2: �eLe = 0,000 25 s−1, com tolerância relativa de ± 20 % (recomendada, salvo especificação em contrário) Se a máquina de ensaio não for capaz de controlar diretamente a taxa de deformação, deve ser empregada a taxa de deformação estimada sobre o comprimento paralelo, �eLc, ou seja, velocidade constante de separação do travessão. Esta taxa deve ser calculada com a Equação (1). A taxa resultante de deformação do corpo de prova será menor que a taxa de deformação especificada, por não ser considerada a deformabilidade da máquina de ensaio. Uma explicação é apresentada no Anexo F. 10.3.3 Taxa de deformação para a determinação da resistência ao escoamento inferior, ReL, e da extensão percentual no ponto de escoamento, Ae Em seguida à detecção da resistência ao escoamento superior (ver A.4.2), a taxa de deformação estimada sobre o comprimento paralelo, �eLc, deve ser mantida em uma das duas faixas seguintes (ver Figura 9) até que termine o escoamento descontínuo. D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 4: 21 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:04:21, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados14 ABNT NBR ISO 6892-1:2013 Faixa 2: �eLc = 0,000 25 s−1, com tolerância relativa de ± 20 % (recomendada quando se determina ReL) Faixa 3: �eLc = 0,002 s−1, com tolerância relativa de ± 20 % 10.3.4 Taxa de deformação para a determinação da resistência à tração, Rm, alongamento percentual após fratura, A, extensão total percentual na força máxima, Agt, extensão plástica percentual na força máxima, Ag, e redução percentual de área, Z Após a determinação das propriedades de prova/escoamento de interesse, a taxa de deformação estimada sobre o comprimento paralelo, �eLc, deve ser alterada para uma das seguintes faixas especificadas (ver Figura 9). Faixa 2: �eLc = 0,000 25 s−1, com tolerância relativa de ± 20 % Faixa 3: �eLc = 0,002 s−1, com tolerância relativa de ± 20 % Faixa 4: �eLc = 0,006 7 s−1, com tolerância relativa de ± 20 % (0,4 min−1, com tolerância relativa de ± 20 %) (recomendada, salvo especificação em contrário) Se o propósito do ensaio de tração for somente determinar a resistência à tração, então uma taxa de deformação estimada sobre o comprimento paralelo, de acordo com a Faixa 3 ou 4, pode ser aplicada para todo o ensaio. 10.4 Velocidade de ensaio baseada na taxa de tensão (método B) 10.4.1 Geral As velocidades de ensaio devem estar de acordo com os requisitos a seguir, dependendo da natureza do material. Exceto nos casos especificados em contrário, qualquer velocidade conveniente de ensaio pode ser usada até a tensão equivalente à metade da resistência ao escoamento especificada. As velocidades de ensaio acima desse ponto são especificadas abaixo. 10.4.2 Resistências ao escoamento e de prova 10.4.2.1 Resistência ao escoamento superior, ReH A velocidade de separação do travessão deve ser mantida tão constante quanto possível e dentro dos limites correspondentes às taxas de tensão apresentadas na Tabela 3. NOTA A título de informação, materiais que apresentam módulo de elasticidade tipicamente menor que 150 000 MPa incluem magnésio, ligas de alumínio, latão e titânio. Materiais que apresentam módulo de elasticidade tipicamente maior que 150 000 MPa incluem ferro fundido, aço, tungstênio e ligas de níquel. Tabela 3 – Taxa de tensão Módulo de elasticidade do material E MPa Taxa de tensão �R MPa s−1 mín. máx. < 150 000 2 20 ≥ 150 000 6 60 D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 4: 21 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:04:21, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados 15 ABNT NBR ISO 6892-1:2013 10.4.2.2 Resistência ao escoamento inferior, ReL Nos casos em que somente a resistência de escoamento inferior é determinada, a taxa de deformação durante o escoamento do comprimento paralelo do corpo de prova deve se situar entre 0,000 25 s−1 e 0,002 5 s−1. A taxa de deformação sobre o comprimento paralelodeve ser mantida tão constante quanto possível. Se essa taxa não puder ser controlada diretamente, deve ser fixada por meio do controle da taxa de tensão imediatamente antes do início do escoamento. A partir daí, os controles da máquina não podem ser ajustados até o fim do escoamento. Em nenhum caso, a taxa de tensão na porção elástica deve exceder as taxas máximas apresentadas na Tabela 3. 10.4.2.3 Resistências ao escoamento superior e inferior, ReH e ReL Quando, no mesmo ensaio, são determinadas as resistências ao escoamento superior e inferior, as condições para a determinação da resistência ao escoamento inferior devem ser atendidas (ver 10.4.2.2). 10.4.2.4 Resistência de prova na extensão plástica e resistência de prova na extensão total, Rp e Rt Na porção elástica, a velocidade de separação do travessão deve ser mantida tão constante quanto possível e dentro dos limites correspondentes às taxas de tensão estabelecidas na Tabela 3. Na porção plástica e até a resistência de prova na extensão plástica ou na extensão total, a taxa de deformação não pode exceder a 0,002 5 s−1. 10.4.2.5 Velocidade de separação do travessão Quando a máquina de ensaio não for capaz de medir ou controlar a taxa de deformação, deve ser estabelecida, até o fim do escoamento, uma velocidade de separação do travessão equivalente à taxa de tensão dada na Tabela 3. 10.4.2.6 Resistência à tração, Rm, alongamento percentual após fratura, A, extensão total percentual na força máxima, Agt, extensão plástica percentual na força máxima, Ag, e redução percentual de área, Z Após a determinação das propriedades de resistência ao escoamento/prova, a velocidade de ensaio pode ser aumentada para uma taxa de deformação (ou velocidade equivalente de separação do travessão) que não exceda 0,008 s−1. Se apenas a resistência à tração do material for medida, pode ser adotada uma única taxa de deformação para todo o ensaio, que não pode exceder 0,008 s−1. 10.5 Escolha do método e das taxas Exceto acordo em contrário, cabe ao produtor ou ao laboratório de ensaio designado pelo produtor a escolha do método (A ou B) e das taxas, observados os requisitos desta parte da ABNT NBR ISO 6892. 10.6 Documentação das condições de ensaio escolhidas O seguinte sistema pode ser empregado para relatar abreviadamente o modo de controle e as taxas de ensaio: ABNT NBR ISO 6892 Annn, ou ABNT NBR ISO 6892 Bn em que ‘A’ indica o emprego do método A (controle da taxa de deformação) e ‘B’, o emprego do método B (baseado na taxa de deformação). D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 4: 21 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:04:21, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados16 ABNT NBR ISO 6892-1:2013 Os símbolos ‘nnn’ representam uma série de até 3 caracteres que se referem às taxas adotadas durante cada fase do ensaio, como definido na Figura 9, e ‘n’ pode ser usado para indicar a taxa de tensão (em MPa s−1) adotada durante o carregamento elástico. EXEMPLO 1 ABNT NBR ISO 6892-1:2012 A224 indica um ensaio baseado na taxa de deformação, usando-se as faixas 2, 2 e 4. EXEMPLO 2 ABNT NBR ISO 6892-1:2012 B30 indica um ensaio baseado na taxa de tensão, realizado à taxa nominal de tensão de 30 MPa s−1. EXEMPLO 3 ABNT NBR ISO 6892-1:2012 B indica um ensaio baseado na taxa de tensão, realizado a uma taxa nominal de tensão conforme a Tabela 3. 11 Determinação da resistência ao escoamento superior ReH pode ser determinada pela curva força-extensão ou pela indicação da força de pico e é definida como o valor máximo da tensão antes do primeiro decréscimo da força. Por último, ela é obtida pela divisão da força pela área da seção transversal inicial do corpo de prova de extensão da força, So (ver Figura 2). 12 Determinação da resistência ao escoamento inferior ReL é determinada pela curva força-extensão e é definida como o menor valor da tensão durante o escoamento plástico, ignorando qualquer efeito transiente. Por último, é obtida pela divisão da força pela área da seção transversal inicial do corpo de prova de extensão da força, So (ver Figura 2). Para efeitos de produtividade dos ensaios, ReL pode ser relatada como a menor tensão que ocorra nos primeiros 0,25 % de deformação após ReH, desconsiderando-se quaisquer efeitos transientes iniciais. Após a determinação de ReL segundo este procedimento, a velocidade de ensaio pode ser aumentada, observados os requisitos de 10.3.4. O uso deste procedimento abreviado deve ser registrado no relatório de ensaio. NOTA Esta cláusula se aplica somente para materiais que apresentem escoamento, nas situações em que Ae não seja determinada. 13 Determinação da resistência de prova na extensão plástica 13.1 Rp é determinada na curva força-extensão traçando-se uma linha paralela à porção linear da curva, a uma distância dessa porção linear equivalente à extensão plástica percentual especificada, por exemplo, 0,2 %. O ponto em que a linha traçada intercepta a curva dá a força correspondente à resistência de prova na extensão plástica. O valor da resistência é obtido dividindo-se a força pela área da seção transversal inicial do corpo de prova, So (ver Figura 3). Se a porção reta da curva força-extensão não estiver claramente definida, impedindo assim que a linha paralela seja traçada com suficiente precisão, recomenda-se o seguinte procedimento (ver Figura 6). Quando a resistência de prova presumida é excedida, a força é reduzida para um valor de cerca de 10 % da força obtida. A força é então aumentada de novo, até que exceda o valor inicialmente obtido. Para determinar a resistência de prova desejada, traça-se a diagonal do ciclo de histerese. Traça-se então uma linha paralela a essa diagonal, a uma distância da origem corrigida da curva D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 4: 21 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:04:21, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados 17 ABNT NBR ISO 6892-1:2013 força-extensão de extensão da força, medida sobre o eixo das abscissas, igual à extensão plástica percentual especificada. A interseção da linha paralela com a curva força-extensão de extensão da força dá a força correspondente à resistência de prova. O valor dessa resistência é obtido dividindo-se a força pela área da seção transversal inicial do corpo de prova, So (ver Figura 6). NOTA 1 Há vários métodos para definir a origem corrigida da curva força-extensão de extensão da força. Um desses métodos consiste em construir uma linha paralela à diagonal do ciclo de histerese, de tal forma que tangencie a curva força-extensão. O ponto em que essa linha intercepta o eixo das abscissas é a origem corrigida da curva força-extensão (ver Figura 6). NOTA 2 A deformação plástica no ponto inicial de redução de força é apenas ligeiramente superior à extensão plástica especificada de Rp. Pontos iniciais de redução de força estabelecidos a valores de deformação muito mais altos reduzem a inclinação da diagonal do ciclo de histerese. NOTA 3 Exceto nos casos especificados em normas de produto, ou em caso de acordo com o cliente, é inadequado determinar resistência de prova durante e após escoamento descontínuo. 13.2 A propriedade pode ser obtida sem o recurso ao desenho da curva força-extensão, empregando-se dispositivos automáticos (microprocessador, etc.). Ver Anexo A. NOTA Outro método disponível está descrito em GB/T 228[12]. 14 Determinação da resistência de prova na extensão total 14.1 Rt é determinado a partir da curva força-extensão,sendo consideradas as prescrições de 10.2, traçando-se uma linha paralela ao eixo das ordenadas (eixo das forças), a uma distância deste eixo equivalente à extensão total percentual especificada. O ponto de interseção da linha traçada com a curva dá a força correspondente à resistência de prova. O valor dessa resistência é obtido dividindo-se a força pela área da seção transversal inicial do corpo de prova, So (ver Figura 4). 14.2 A propriedade pode ser obtida sem o recurso ao desenho da curva força-extensão, empregando-se dispositivos automáticos (ver Anexo A). 15 Método de verificação da resistência especificada permanente O corpo de prova é submetido, durante um período de 10 s a 12 s, a uma força correspondente à tensão especificada. O valor da força é obtido multiplicando-se a tensão especificada pela área da seção transversal inicial do corpo de prova, So. Após a remoção da força, confirma-se que a extensão ou o alongamento permanente não tenha ultrapassado o valor percentual especificado para o comprimento de medida inicial (ver Figura 5). NOTA Este ensaio é do tipo passa/não passa e, em geral, não é realizado como parte de um ensaio de tração normalizado. A tensão aplicada ao corpo de prova e a extensão ou alongamento permanente permissível são especificados ou pela especificação do produto ou pelo solicitante do ensaio. Por exemplo: relatar “Rr0,5 = 750 MPa Passa” indica que uma tensão de 750 MPa foi aplicada ao corpo de prova e que a deformação permanente foi menor ou igual a 0,5 %. 16 Determinação da extensão percentual no ponto de escoamento Para materiais que apresentem escoamento descontínuo, Ae é determinada a partir da curva força-extensão, subtraindo-se a extensão em ReH da extensão no início do encruamento uniforme. D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 4: 21 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:04:21, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados18 ABNT NBR ISO 6892-1:2013 A extensão no início do encruamento uniforme é definida pela interseção de uma linha horizontal que passe pelo último ponto mínimo local, ou da reta de regressão ajustada aos pontos da faixa de escoamento, antes do encruamento uniforme, e uma linha correspondente à maior inclinação da curva no início do encruamento uniforme (ver Figura 7). A propriedade é expressa como uma porcentagem do comprimento de medida extensométrica, Le. O método empregado [ver Figura 7 a) ou b)] deve ser registrado no relatório de ensaio. 17 Determinação da extensão plástica percentual na força máxima O método consiste em determinar a extensão na força máxima a partir da curva força-extensão obtida com um extensômetro, e subtrair a deformação elástica. Calcular a extensão plástica percentual na força máxima, Ag, com a Equação (2): A L L R mg m e m E = − ×∆ 100 (2) em que: Le é o comprimento de medida extensométrica; mE é a inclinação da porção elástica da curva tensão-extensão percentual; Rm é a resistência à tração; ∆Lm é a extensão na força máxima. NOTA Para materiais que apresentem um patamar na força máxima, a extensão plástica percentual na força máxima é a extensão no ponto médio desse patamar (ver Figura 1). 18 Determinação da extensão percentual total na força máxima O método consiste em determinar a extensão na força máxima a partir da curva força-extensão obtida com um extensômetro. Calcular a extensão total percentual na força máxima, Agt, com a Equação (3): A L Lgt m e = ×∆ 100 (3) em que: Le é o comprimento de medida extensométrica; ∆Lm é a extensão na força máxima. NOTA Para materiais que apresentem um patamar na força máxima, a extensão plástica percentual na força máxima é a extensão no ponto médio desse patamar (ver Figura 1). 19 Determinação da extensão percentual total na fratura O método consiste em determinar a extensão na fratura a partir da curva força-extensão obtida com um extensômetro. D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 4: 21 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:04:21, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados 19 ABNT NBR ISO 6892-1:2013 Calcular a extensão total percentual na fratura, At, com a Equação (4): A L Lt f e = ×∆ 100 (4) em que: Le é o comprimento de medida extensométrica; ∆Lf é a extensão na fratura. 20 Determinação do alongamento percentual após fratura 20.1 O alongamento percentual após fratura deve ser determinado de acordo com a definição apresentada em 3.4.2. Para essa finalidade, as duas partes rompidas do corpo de prova devem ser cuidadosamente ajustadas, de tal forma que os seus eixos estejam alinhados. Devem ser tomadas precauções especiais para garantir um contato adequado entre as duas partes rompidas do corpo de prova, durante a medição do comprimento de medida final após fratura. Essas precauções são particularmente importantes para corpos de prova de pequena seção transversal e corpos de prova que apresentem pequenos valores de alongamento. Calcular o alongamento percentual após fratura, A, com a Equação (5): A L L L u o o = − ×100 (5) em que: Lo é o comprimento de medida inicial; Lu é o comprimento de medida final após fratura. O alongamento após fratura, Lu – Lo, deve ser determinado em múltiplos de 0,25 mm ou menos, empregando-se um instrumento de medição com resolução suficiente. Se o alongamento percentual mínimo especificado for menor que 5 %, é recomendado que sejam tomadas precauções especiais (ver Anexo G). O resultado desta determinação é válido somente se a distância entre a fratura e a marcação do comprimento de medida inicial mais próxima não for inferior a Lo/3. Entretanto, a medição é válida, independentemente da posição da fratura, se o alongamento percentual após fratura for igual ou maior que o valor especificado. 20.2 Quando a extensão na fratura é medida com um extensômetro, não é necessário marcar comprimentos de medida. O alongamento é medido como a extensão total na fratura e, desta forma, é necessário deduzir a extensão elástica de modo a obter o alongamento percentual após fratura. Para obter valores comparáveis com o método manual, devem ser aplicados ajustes adicionais (por exemplo, ajuste do extensômetro para largura de banda e frequência suficientemente altas; ver A.3.2). O resultado da determinação é válido somente se a fratura e a estrição localizada ocorrerem dentro dos limites do comprimento de medida extensométrica, Le. A medição é válida independentemente da posição da seção fraturada se o alongamento percentual após fratura for igual ou maior que o valor especificado. D oc um en to im pr es so e m 0 7/ 04 /2 02 0 12 :0 4: 21 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 07/04/2020 12:04:21, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2009 - © ABNT 2013 - Todos os direitos reservados20 ABNT NBR ISO 6892-1:2013 Se a norma de produto especificar a determinação do alongamento percentual após fratura para um dado comprimento de medida extensométrica, o comprimento de medida do extensômetro deve ser igual a esse comprimento de medida extensométrica. 20.3 Se o alongamento for medido sobre um dado comprimento fixo, ele pode ser convertido para um comprimento proporcional, usando-se tabelas ou fórmulas de conversão, quando acordado antes do ensaio (por exemplo, como apresentado na ISO 2566-1 e ISO 2566-2). NOTA É possível comparar
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