propriedades mecÂnicas dos metais profª janaína araújo
TRANSCRIPT
![Page 1: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/1.jpg)
PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS
Profª Janaína Araújo
![Page 2: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/2.jpg)
PROPRIEDADES MECÂNICAS
Definem o comportamento do material quando
sujeitos à esforços mecânicos, pois estas estão
relacionadas à capacidade do material de resistir
ou transmitir estes esforços aplicados sem
romper e sem se deformar de forma
incontrolável.
![Page 3: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/3.jpg)
Principais propriedades mecânicas
Resistência à tração Elasticidade Ductilidade Fluência Fadiga Dureza Tenacidade,....
Cada uma dessas propriedades está associada à habilidade do material de resistir às forças mecânicas e/ou de
transmiti-las
![Page 4: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/4.jpg)
Tipos de tensões que uma estrutura esta sujeita
Tração Compressão Cisalhamento Torção
![Page 5: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/5.jpg)
Como determinar as propriedades mecânicas?
Feita através de ensaios mecânicos.
Utiliza-se normalmente corpos de prova para o
ensaio mecânico, não é praticável realizar o
ensaio na própria peça, que seria o ideal.
Geralmente, usa-se normas técnicas para o
procedimento das medidas e confecção do corpo
de prova para garantir que os resultados sejam
comparáveis.
![Page 6: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/6.jpg)
NORMAS TÉCNICAS
Normas técnicas mais comuns:
ASTM (American Society for Testing and
Materials)
ABNT (Associação Brasileira de Normas
Técnicas)
![Page 7: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/7.jpg)
Ensaios para determinação das propriedades mecânicas
Resistência à tração Resistência à compressão Resistência à torção Resistência ao choque Resistência ao desgaste Resistência à fadiga Dureza
![Page 8: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/8.jpg)
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO
É medida submetendo-se o material à
uma carga ou força de tração,
paulatinamente crescente, que promove
uma deformação progressiva de aumento
de comprimento
NBR-6152 para metais
![Page 9: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/9.jpg)
Resistência À TraçãoTensão () X Deformação ()
Deformação()= lf-lo/lo=l/lo
lo= comprimento inicial
lf= comprimento final
= F/Ao Kgf/cm2 ou Kgf/mm2 ou N/ mm2
Força ou cargaÁrea inicial da seção reta transversal
![Page 10: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/10.jpg)
Comportamento dos metais quando submetidos à tração
Resistência à tração
Dentro de certos limites,
a deformação é proporcional
à tensão (a lei de Hooke é
obedecida)
Lei de Hooke: = E
![Page 11: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/11.jpg)
Deformação Elástica e Plástica
DEFORMAÇÃO ELÁSTICA Precede à deformação
plástica É reversível Desaparece quando a
tensão é removida É proporcional à tensão
aplicada (obedece a lei de Hooke)
DEFORMAÇÃO PLÁSTICA É provocada por tensões que
ultrapassam o limite de elasticidade
É irreversível; é resultado do deslocamento permanente dos átomos e portanto não desaparece quando a tensão é removida
Elástica Plástica
![Page 12: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/12.jpg)
Módulo de elasticidade ou Módulo de Young
E= / =Kgf/mm2
• É o quociente entre a tensão aplicada e a deformação elástica resultante.
• Está relacionado com a rigidez do material ou à resist. à deformação elástica
Lei de Hooke: = E
PA lei de Hooke só é válida até este ponto
Tg = E
![Page 13: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/13.jpg)
Coeficiente de Poisson
x
z
![Page 14: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/14.jpg)
O Fenômeno de Escoamento
Esse fenômeno é nitidamente observado
em alguns metais de natureza dúctil,
como aços baixo teor de carbono.
Caracteriza-se por um grande
alongamento sem acréscimo de carga.
![Page 15: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/15.jpg)
Tensão de escoamento
Não ocorre escoamento propriamente dito
Escoamento
![Page 16: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/16.jpg)
Corresponde à tensão máxima aplicada ao material antes da ruptura
É calculada dividindo-se a carga máxima suportada pelo material pela área de seção reta inicial
Resistência à Tração (Kgf/mm2)
![Page 17: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/17.jpg)
O limite de ruptura é geralmente inferior ao limite de resistência em virtude de que a área da seção reta para um material dúctil reduz-se antes da ruptura
Tensão de Ruptura (Kgf/mm²)
![Page 18: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/18.jpg)
Ductilidade em termos de alongamento
ductilidade
• Corresponde ao alongamento total do material devido à deformação plástica
%alongamento= (lf-lo/lo)x100
![Page 19: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/19.jpg)
Ductilidade expressa como estricção
Corresponde à redução na área da seção reta do corpo, imediatamente antes da ruptura
Os materiais dúcteis sofrem grande redução na área da seção reta antes da ruptura
Estricção= área inicial-área final área inicial
![Page 20: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/20.jpg)
Corresponde à capacidade do material de absorver energia quando este é deformado elasticamente
A propriedade associada é dada pelo módulo de resiliência (Ur)
Ur= esc2/2E
esc
Resiliência
![Page 21: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/21.jpg)
Materiais resilientes são aqueles que têm alto limite de elasticidade e baixo módulo de elasticidade (como os materiais utilizados para molas)
Resiliência
![Page 22: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/22.jpg)
Corresponde à capacidade do material de absorver energia até sua ruptura
tenacidade
Tenacidade
![Page 23: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/23.jpg)
FALHA OU RUPTURA NOS METAIS
FraturaFluênciaFadiga
![Page 24: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/24.jpg)
FRATURA
Consiste na separação do material em 2 ou mais partes devido à aplicação de uma carga estática à temperaturas relativamente baixas em relação ao ponto de fusão do material
![Page 25: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/25.jpg)
FRATURA
Dúctil a deformação plástica continua
até uma redução na área
Frágil não ocorre deformação plástica,
requerendo menos energia que a fratura
dúctil que consome energia para o
movimento de discordâncias e imperfeições
no material
![Page 26: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/26.jpg)
FRATURA
Fraturas dúcteis
Fratura frágil
![Page 27: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/27.jpg)
Mecanismo da fratura dúctil
a- formação do pescoçob- formação de cavidadesc- coalescimento das
cavidades para promover uma trinca ou fissura
d- formação e propagação da trinca em um ângulo de 45 graus em relação à tensão aplicada
e- rompimento do material por propagação da trinca
![Page 28: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/28.jpg)
FLUÊNCIA (CREEP)
Quando um metal é solicitado por uma
carga, imediatamente sofre uma
deformação elástica. Com a aplicação de
uma carga constante, a deformação
plástica progride lentamente com o tempo
(fluência) até haver um estrangulamento e
ruptura do material
![Page 29: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/29.jpg)
FLUÊNCIA (CREEP)
Definida como a deformação
permanente, dependente do tempo e da
temperatura, quando o material é
submetido à uma carga constante
Este fator muitas vezes limita o tempo
de vida de um determinado
componente ou estrutura
![Page 30: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/30.jpg)
FADIGA
É a forma de falha ou ruptura que ocorre
nas estruturas sujeitas à forças dinâmicas
e cíclicas
Nessas situações o material rompe com
tensões muito inferiores à correspondente
à resistência à tração (determinada para
cargas estáticas)
![Page 31: PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS Profª Janaína Araújo](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/552fc130497959413d8d5293/html5/thumbnails/31.jpg)
FADIGA
Os esforços alternados que podem levar à fadiga podem ser: Tração Tração e compressão Flexão Torção,...