AS TECNOLOGIAS DOS MATERIAS

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FACULDADE METROPOLITANA DE CAMAÇARI – UNIFAMEC

BACHARELADO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

ANA LUCIA DOS SANTOS BORGES

EVERSON PEREIRA DE ARAÚJO

LUCAS KIYOSHI IMAMURA

TECNOLOGIA DOS MATERIAS

Relatório Técnico

Camaçari – BA

 2022

ANA LUCIA DOS SANTOS BORGES

EVERSON PEREIRA DE ARAÚJO

LUCAS KIYOSHI IMAMURA

TECNOLOGIA DOS MATERIAIS

                                                       Relatório Técnico

Atividade solicitada como forma avaliativa da disciplina de Tecnologia dos Materiais, ministrada pelo Prof. Luiz Gabriel, oferecido pela UniFamec.

Camaçari – BA

2022

INTRODUÇÃO

A descrição dos materiais poliméricos admite a obtenção de propriedades fundamentais destes materiais. Neste experimento foi usado um ensaio para a obtenção das propriedades dos polímeros: o ensaio de tração que atribuiu as características dos polímeros por meio da resposta dos mesmos quando envolvidos a variadas tensões e deformações.

O Ensaio de Tração é bastante usado para o levantamento de informações básicas sobre a resistência dos materiais e como um teste de permissão de materiais que se faz pelo choque das propriedades obtidas pelo ensaio e ajustes especificados em projeto. O ensaio persiste na aplicação de uma carga uniaxial crescente a um corpo de prova especificado, in loco em que são medidas as variações no comprimento. As especificações quanto à forma e dimensões dos corpos de prova, velocidade de tensionamento, base de medida, etc., são regradas pela norma técnica correspondente, que no caso de materiais metálicos é a NBR 6152 da Associação Brasileira de Normas Técnicas.

ABORDAGEM TEÓRICA DO ENSAIO DE TRAÇÃO

O ensaio de tração determina à capacidade de um sólido de suportar solicitações aplicadas sobre ele. É feito pela aplicação de forças axiais no corpo de prova e se atentando às suas determinadas deformações. Quando são aplicados esforços, os materiais apresentam a deformação elástica, caracterizada pela restauração do comprimento inicial quando retirado o esforço; e a deformação plástica, quando retirada a carga, acontece uma deformação residual. A figura 1 a seguir mostra as regiões elástica e plástica de determinado material, envolvendo esforço aplicado (tensão) coma deformação.

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Da Figura 1, temos os pontos específicos da curva de tensão x deformação:

Ponto A: Limite de elástico: Região linear, a qual é regido à lei de Hooke.

Ponto A’: Limite de proporcionalidade: ponto máximo onde a tensão e deformação são diretamente proporcionais.

Ponto B: Limite de resistência: É o valor máximo de tensão que o material pode suportar.

Ponto C: Limite de ruptura: Tensão aferida no momento da ruptura do material. O ponto de tensão de escoamento refere-se ao ponto ou região em que o material começa a mostrar deformação plástica. Pode-se afirmar que, tal ponto é aproximadamente igual ao de limite elástico e o de proporcionalidade. Para o ensaio de tração, a máquina a ser usada é mostrada na figura 2. Prepara-se, então, o corpo de prova ajustando-o na máquina, e assim, começado o processo, o extensômetro e a célula de carga medem a força aplicada e o alongamento ocorrido no material. Com recurso de computador, é possível termos uma curva de Força x Alongamento, que então pode ser convertido à de Tensão X Deformação.

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O ensaio de tração é muito usado como teste para o controle de qualidade de matéria-prima para variados processos. Este teste nos tráz como resultado a curva tensão de tração versus deformação sofrida pelo corpo de prova. Como visto, a definição de tensão mecânica (σ ) enfatizada no ensaio é fundamental, pois representa a medida da resistência mecânica dada dividida pela área da seção transversal do corpo de prova em sua porção útil. No ensaio convencional (ensaio de engenharia) a tensão de tração é definida por

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σ = tensão convencional (ou de engenharia) [N/mm2];  

onde: Ao = área da seção transversal do corpo de prova [mm2 ];

F = carga aplicada [N]

A deformação convencional ε é dada pela razão entre o alongamento em dado instante e o comprimento inicial do cdp:

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MÓDULO DE ELASTICIDADE (E): Em regime elástico (região OA) um material que está sujeito a carregamento recupera suas dimensões originais após a remoção da carga. A tensão aplicada ao material no campo elástico é proporcional à deformação sofrida até um certo limite (limite de proporcionalidade). A constante de proporcionalidade entre σ e ε é denominada Módulo de Elasticidade E:

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Esta expressão é chamada por Lei de Hooke, onde

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= alongamento do campo elástico;

E = Módulo de Elasticidade;

Lo = comprimento inicial do cdp;

A = área da seção transversal do cdp;

F = carga aplicada.

MÓDULO DE RESILIÊNCIA (UR): é a capacidade do material absorver energia ao ser elasticamente deformado e soltar esta energia quando descarregado. O módulo Ur é a área a seguir da curva tensão x deformação na região elástica de proporcionalidade

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TENSÃO LIMITE DE ESCOAMENTO (σe): como maior parte das estruturas e intens mecânicos são fabricados para suportar a tensões elásticas, torna-se necessário conhecer o nível de tensão onde se começa a deformação plástica. No começo do escoamento, de modo geral, acontece maior deformação em relação à tensão aplicada, o que vira este ponto perceptível em alguns materiais dúcteis como o aço de baixo carbono. A tensão σe é útil no cálculo de uma tensão admissível em projetos (σadm), onde