Propriedades mecânicas: tensão, deformação e ensaios

Definições principais

Limite de escoamento convencional

Limite de escoamento convencional: Tensão necessária para produzir uma pequena quantidade de deformação plástica.

Tensão limite de escoamento

Tensão limite de escoamento: Traça-se uma reta paralela à região elástica, deslocada para 0,2% de deformação. Onde ocorre a interseção dessa linha com a curva tensão-deformação, obtém-se a tensão limite de escoamento.

Limite de resistência à tração

Limite de resistência à tração: Maior tensão suportada sem que haja deformação plástica localizada ou estricção. Ponto máximo da curva.

Estricção

Estricção: Diminuição pontual da área de seção do corpo.

Encruamento

Encruamento: Estado em que, para continuar a deformação plástica, a tensão aplicada deve superar a tensão limite de escoamento. O material adquire resistência à tração; por isso a tensão deve aumentar até o limite de resistência à tração, ou seja, o ponto máximo.

Resiliência

Resiliência: Quantidade de trabalho que pode ser absorvida por um material sem causar deformação permanente. Ou: medida da capacidade de um material retornar ao estado original após a remoção da tensão aplicada.

Tenacidade

Tenacidade: Medida da capacidade de um material de absorver energia até a fratura. Ou: quantidade de trabalho por unidade de volume que pode ser realizado em um material até causar ruptura. Para que um material seja tenaz, deve apresentar resistência e ductilidade. Materiais dúcteis são mais tenazes que materiais frágeis.

Ductilidade

Ductilidade: Propriedade de um material que permite deformação plástica sob tensão de tração; isto é, é maleável e alongável. Oposto de frágil.

Deformação plástica

Deformação plástica: O regime elástico persiste até deformações de 0,2 a 0,5%. A partir desse ponto ocorre deformação permanente (plástica). Há quebra de ligações originais e surgimento de novas ligações.

Regime elástico

Regime elástico: Lei de Hooke (σ = E · ε) é válida. Sofre deformações que desaparecem após a retirada da carga.

Regime plástico

Regime plástico: Enquanto a tensão impressa no material for menor que sua resistência, o corpo suporta a carga externa. No momento em que a tensão se igualar à resistência, tem-se o início da ruptura.

Módulo de elasticidade

Módulo de elasticidade: Corresponde à rigidez do material à deformação elástica — quanto maior o módulo, mais rígido será o material e menor será a deformação elástica para uma dada tensão. Depende da temperatura; quanto maior a temperatura, menor tende a ser o módulo E.

Tensão e deformação verdadeiras

Tensão e deformação verdadeiras: Aplicam-se em regime plástico somente. A área considerada é a sua medida instantânea.

Tensão de projeto

Tensão de projeto: Tensão admissível (segura). Deve-se considerar que a carga limite do material seja superior ao carregamento que irá suportar. Deve ser mantida na região elástica do material.

Coeficiente de segurança

Coeficiente de segurança (CS): Tensão admissível = quociente entre a tensão de escoamento (ou limite de resistência à tração) e um número maior que a unidade denominado coeficiente de segurança (CS).

Elasticidade linear

Elasticidade linear: Fundamentada na Lei de Hooke. Estuda o comportamento mecânico de um material em relação à solicitação de carga ou força externa, sob o ponto de vista da deformação elástica.

Dureza

Dureza: Propriedade de resistir à deformação plástica.

Ensaios de dureza

Ensaios de dureza: A maioria dos ensaios de dureza estáticos consiste na impressão de uma pequena marca feita na superfície da peça pela aplicação de pressão com uma ponta de penetração.

Objetivos do ensaio de dureza

• Conhecimento da resistência ao desgaste.
• Conhecimento aproximado da resistência mecânica.
• Controle de qualidade de tratamentos térmicos.
• Pesquisa e desenvolvimento de novas ligas e materiais.