Relatório

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UNIVERSIDADE SALVADOR

ENGENHARIA MECÂNICA

Ensaio de Tração

Salvador

Junho, 2015

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UNIVERSIDADE SALVADOR

ENGENHARIA MECÂNICA

Trabalho de pesquisa apresentado ao curso de Engenharia Mecânica, da Universidade Salvador, como requisito avaliativo da disciplina Ciência e Tecnologia dos Materiais.

Salvador

Junho, 2015.

INTRODUÇÃO

O ensaio de tração consiste em submeter o material a uma carga axial que tende a alongá-lo até a ruptura. No ensaio de tração o corpo é deformado por alongamento, até o momento em que se rompe. Os ensaios de tração permitem conhecer como os materiais reagem aos esforços de tração, quais os limites de tração que suportam e a carga aplicada no qual o corpo rompe. Neste ensaio, submete-se o corpo de prova de um determinado material a um esforço que irá provocar um alongamento do mesmo. Esta propriedade de um determinado material de resistir à tração é de suma importância no desenvolvimento de peças e estruturas em geral. Tendo conhecimento da carga que será aplicada a estrutura e do módulo de elasticidade do material, pode-se determinar o dimensionamento correto para esta estrutura.

 O ensaio de tração tem como objetivos a análise da região fraturada, caso esta ocorra, a determinação da resistência a tração do material, além da análise da curva tensão-deformação do material em estudo. O ensaio foi realizado através da máquina universal de ensaios, capaz de realizar testes de tração, compressão e flexão, sendo função básica e criar um diagrama de carga x deslocamento. Foram observados valores de comprimento inicial, diâmetro inicial medido antes do ensaio e comprimento final e diâmetro final após o ensaio de tração. Através das anotações realizadas no laboratório, conseguimos obter valores referentes aos cálculos de alongamento, estricção, Tensão limite de resistência, Tensão limite de escoamento, Tensão limite de proporcionalidade, Módulo de Elasticidade e os Módulos de Resiliência e de Tenacidade.

DESCRIÇÃO DOS PROCEDIMENTOS - ENSAIO DE TRAÇÃO

Para realização de maneira adequada do ensaio de tração, inicialmente foi realizada a medição do corpo de prova (AÇO SAE 1045), para determinar as dimensões que futuramente seriam utilizadas nos cálculos para determinar as variações das propriedades mecânicas do material em função da tensão aplicada. Em seguida, o corpo de prova foi fixado na máquina por suas extremidades, que nessa posição permitia o equipamento aplicar uma força axial, para fora, de modo a aumentar o seu comprimento. A máquina de tração é hidráulica, movida pela pressão de óleo, e é ligada a um dinamômetro que mede a força aplicada ao corpo de prova. Com o corpo de prova fixo, deu se inicio ao ensaio, onde a máquina de tração foi traçando o diagrama de força e deformação à medida que o ensaio foi sendo realizado. Foi perceptível que o material possuía boa ductilidade devido à estricção bastante aparente após o termino do ensaio.

        

Resultados

Quatro integrantes da equipe aferiram, respectivamente, uma única vez, anotamos os resultados e calculamos a média, isto se aplica as medidas de comprimento inicial (lo), diâmetro inicial (lo), comprimento final (lf), diâmetro final (lf).

• Comprimento inicial:

1. 36,20 mm
2. 36,00 mm
3. 36,15 mm
4. 37,00 mm

A média do comprimento inicial foi aproximadamente: 36,74 mm

• Diâmetro inicial:

1. 7,20 mm
2. 7,15 mm
3. 7,10 mm
4. 7,20 mm

A média do Diâmetro inicial foi aproximadamente: 7,16 mm

• Comprimento final:

1. 39,20 mm
2. 39,30 mm
3. 38,80 mm
4. 38,90 mm

A média do comprimento final foi aproximadamente: 39,05 mm

• Diâmetro final:

1. 6,00 mm
2. 5,80 mm
3. 5,80 mm
4. 5,75 mm

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A média do Diâmetro final foi aproximadamente: 5,84 mm

Força = 41,25kN   -   AÇO SAE 1045

Força antes do escoamento =  40,8kN

Existem casos especiais que não enxerga-se nitidamente o fenômeno do escoamento em determinados materiais, como o caso do aço utilizado no ensaio (SAE 1045, aço que possui nominalmente 0,45% de carbono, porém apresenta ±0,02% de tolerância).Quando não observa-se nitidamente o fenômeno do escoamento, esta corresponde  à tensão necessária para promover  uma deformação permanente  de n% valor especificado em norma. No caso do experimento devemos considerar o n de 0,2

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n=0,2%

ε(Deformação) = [pic 4]

εElástica(Deformação) = [pic 5]

ε=0,048

Ε(Módulo de Elasticidade) = tensão de escoamento/deformação =          [pic 6]

Ε = [pic 7]

E = 21110,1Mpa

 Tensão de escoamento = σesc =         [pic 8]

 σesc =         [pic 9]

  σesc = 1013,31 MPa

 Tensão de Resistência= σRes =    [pic 10]

  σRes = 1024,49 MPa

Deformação total = εTotal = [pic 11]

εTotal = [pic 12]

εTotal = 0,086

Número índice de tenacidade = Uten =  [pic 13]

Uten = [pic 14]

Uten = 87,62

Número índice de Resiliência = UResiliência = [pic 15]