Relatorio CTM

RESUMO

Esse relatório apresenta um ensaio de tração, tal ensaio consiste na observação de um material submetido a um teste mecânico, neste caso, destrutivo – que levará a ruptura do corpo de prova.

O ensaio nos fornece um gráfico tensão X deformação e através dele é possível calcular diversas propriedades mecânicas. A própria maquina em que é feito o ensaio mensura a carga necessária para alongar o corpo de prova até sua ruptura.

OBJETIVOS

Este ensaio tem por objetivo observar e descrever o comportamento mecânico dos metais, possibilitando analise do gráfico tensão X deformação e a determinação do modulo da elasticidade, da tensão no limite de escoamento, a tensão no limite de resistência, os parâmetros de ductilidade e a redução percentual de área.

SUMÁRIO

Introdução                                                         4        

Materiais e Métodos                                                8

Resultados                                                        9

Conclusão                                                                14

Referencias Bibliográficas                                15

INTRODUÇÃO

1.1–Deformação elástica

Este é o estado não permanente de deformação, no qual, com a remoção da carga, o corpo de prova recupera seu formato inicial. Nessa fase, a deformação é proporcional  à tensão – obedecendo a Lei de Hooke – e independente do tempo de aplicação da força,  apresentando-se de forma linear e constante.  Através da Lei de Hooke, podemos encontrar a constante de proporcionalidade “E”, o modulo de elasticidade.

σ   =  E.e    (Lei de Hooke)                                                                                                                                     (I)

1.2 – Deformação plástica

Diferente da primeira, essa deformação é permanente. Nessa fase, acontece o escoamento que marca o inicio da deformação, marcada não pelo aumento da carga, mas sim pelo aumento da velocidade da deformação.

A deformação ocorre passando pelos limites de escoamento e de resistência, até iniciar o “empescoçamento” do corpo de prova até ocorrer a ruptura.

[pic 1]figura 1

1.3 – Modulo de elasticidade

Também conhecido como modulo de Young, este nos permite analisar a rigidez do material.  O modulo nada mais é que a constante de elasticidade “E”, que pode ser encontrada através da simplificação da equação de Hooke.

 E =                                                                                          (II)[pic 2]

1.4 – Tensão no limite de escoamento

O escoamento pode ser definido como a tensão que dá inicio a deformação plástica e a partir deste temos o limite de escoamento caracterizado pelo ponto que a linearidade começa a se perder ponto P, na figura 2. A tensão no limite de escoamento, nada mais é que a tensão obtida ao traçarmos uma paralela à posição elástica, como por exemplo 0,002, em uma pré deformação específica.

Aqueles materiais que não possuem a fase elástica bem definida, tomam por conceito de tensão no limite de escoamento, como a tensão necessária para resultar em uma deformação especifica.

[pic 3]figura 2

1.5 – Tensão no limite de resistência (LRT)

É o ponto máximo da curva tensão-deformação (ponto M). A deformação até este ponto é uniforme mas, a partir dele começa a acontecer o fenômeno de “empescoçamento”, que levará a uma posterior ruptura (ponto F).

[pic 4]figura 3

1.6 – Parâmetros de ductilidade

É a capacidade de um material deformar até a sua ruptura, um material com pequena deformação plástica ou nenhuma, é dito frágil. A ductilidade pode ser expressa pelo alongamento percentual (A%) ou pela redução da área percentual (Z%), esta ultima independe tanto do comprimento inicial, quanto da área inicial

A% =  x 100[pic 5]

                                                                                        (III)

Z%= ) x 100[pic 6]

                                                                                        (IV)

MATERIAIS E MÉTODOS

O corpo de prova utilizado foi uma barra de aço trefilada cilíndrica com 0,2% de carbono (aço ABNT 1020), com diâmetro inicial de 10mm e comprimento inicial de 50mm. O ensaio foi realizado em uma maquina universal de ensaio F.E que suporta carga máxima de 100 KN.

RESULTADOS

[pic 7] figura 4

[pic 8] figura 5

No gráfico acima (figura 4) temos os resultados obtidos e amostra da barra de aço após estricção (figura 5).

Os seguintes resultados foram observados e dados fornecidos:

Carga de escoamento (A): 30,9 KN

Diâmetro final: 5,8 mm

Comprimento final: 65,62 mm

3.1 –  Calculo do modulo da elasticidade

Dados:

 [pic 9]

F: 34,38KN

Lo = 50 mm

Lf = 65,62

34,38 KN	10³ N	10  6 mm²	Pa	m²	GPa
[pic 10] mm²	KN	m²	N		109 Pa

Calculo:  

[pic 11]

E = 341,87 GPa

3.2 –  Calculo da tensão de escoamento

Dados: