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Aula sobre propriedades mecanicas dos materiaisTRANSCRIPT
Propriedades mecânicas dos metais
Objetivos da aula• Definir conceitos de tensão-deformação de engenharia em
materiais. • Descrever o comportamento mecânico bem como
propriedades mecânicas relacionadas.
Sumário• Introdução – importância do comportamento mecânico.• Estados de tensão• Curva tensão x deformação – ensaio de tração• Propriedades mecânicas• Dureza
Introdução
Introdução
Introdução
Estados de tensão
Tração Compressão
CisalhamentoTorção
Estados de tensão
Canyon Bridge, Los Alamos, NM
• Compressão simples:
Ao
Balanced Rock, Arches National Park o
FA
Compressão em membro estrutural( < 0 aqui).
(P.M. Anderson)
(P.M. Anderson)
Estados de tensão
Estados de tensão
Tração simples: cabo
o
FA
• cisalhamento simples: eixo
Ao = cross sectional Area (when unloaded)
FF
o
FsA
Nota: = M/AcR .
(P.M. Anderson)
M
M Ao
2R
FsAc
Como determinar as propriedades mecânicas?
• Através de ensaios mecânicos.• Utilizam-se normalmente corpos de prova
padronizados.• Utilização de normas técnicas para a execução
dos procedimentos de medida. NBR ISO 6152.
Ensaio de tração – Curva Tensão-Deformação
Corpo de prova - amostraGage Length
Célula de Carga
Tração
0 2 3 4 510
50
100
Elongação (mm)
Car
ga (1
03 N)
0
250
500
Deformação, (mm/mm)
Tens
ão,
(MPa
)
0 0.04 0.05 0.08 0.100.02
Normalização para eliminar influência da geometria da amostra
Ensaio de tração – Corpo de prova
Ensaio de tração – Corpo de prova
Equipamento – Ensaio de tração
Equipamento – Ensaio de tração
A partir da curva tensão-deformação podem-se obter as seguintes propriedades:
Deformação elástica– Ensaio de tração
Deformação elástica - Coeficiente de Poisson
• Quando ocorre a elongação ao longo de uma direção, ocorre contração na direção perpendicular.
• A Relação entre as deformações é dada pelo coeficiente de Poisson .– = - x / z = - y / z
– o sinal de menos apenas indica que uma extensão gera uma contração e vice-versa
– Os valores de para diversos metais estão entre 0.25 e 0.35.
• E = 2G(1+)
Deformação elástica - Resiliência
Deformação plástica - Limite de escoamento
Deformação plástica - Limite de resistência
Deformação,
Tens
ão,
Limite de resistência
estricção
A partir do limite de resistência começa a ocorrer um estricção no corpo de prova. A tensão se concentra nesta região, levando à fratura.
Deformação plástica - Ductilidade
Deformação plástica - Tenacidade
Propriedades mecânicas de alguns metais.
Callister 9 ed.
Lim. escoamento Lim. resistência Ductilidade %
Dureza - Definição
Dureza Rockwell
Dureza - Brinell
Dureza - Vickers
Limite de resistência x Dureza