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As cerâmicas possuem modo de elasticidade mais alto, por que tem haver com a temperatura

de fusão, pois normalmente as cerâmicas tem temperatura de fusão elevado, por causa das

ligações químicas, pois quanto mais forte for a ligação química mais rígida é o material, pois

precisa aplicar mais força para separar os átomos ( Cerâmicas pode ser ligação química

covalente, iônica ou a mistura das duas).

Quando os matérias são muito rígidos, possuem os átomos fortemente grudados, dai

precisamos aplicar uma força grande para deforma-los e geralmente essas forças não são

suficiente para deforma-lo, ocorrendo a quebra desse material.

A temperatura é um fator de influencia no modulo de elasticidade, quanto maior a

temperatura, maior vai ser o modulo de elasticidade.

Limite de escoamento ele representa o ponto que sua deformação que deixa de ser elástica

e se transforma em plástica permanentemente, ou seja o ponto que sua deformação começa a

ser permanente. Por isso que o limite de escoamento é uma propriedade mecânica também

importante. Por exemplo. Quando vamos projetar algo, o fator de segurança que usamos é o

limite de escoamento. Fator de segurança é o limite de escoamento dividido por um numero

que varia de 2 a 5. ( quanto maior o risco de vida humano maior é o numero).

Tensão de escoamento é determinada vendo no gráfico o ponto que é limite de

escoamento 0,2% de deformação, dai traçamos uma linha com uma mesma inclinação do

mesmo regime elástico e sobe até onde começa a curva de tração, e esse é o valor da tensão

de escoamento.

A deformação é o eu comprimento instantâneo, menos o comprimento inicial, dividido pelo

comprimento inicial, sem unidade, dai multiplicando por 100, consideramos porcentual.

O Ensaio de tração é sempre usado até a fratura, sendo que os matérias podem fraturar de

duas maneiras:

Dutil é uma deformação que ela vai diminuindo, onde podemos ver que o material vai

romper antes mesmos dele romper, pois podemos ver uma diminuição da área no

corpo de prova.

Frágil é uma fraturara catastrófica por que ela não acontece a diminuição da área, nós

não vemos que o material este se deformando, simplesmente se rompo.

Em um resumo rápido a fratura Dutil ela te avisa com um afinamento, ao contrario da frágil.

A temperatura também é uma característica também importante na fratura.

Limite de resistência a atração que é a tração máxima que o material vai suportar.

Por exemplo: Quando a gente vai conformar mecanicamente uma chapa, vai dobrar

uma chapa, qual o intervalo que a gente vai avaliar aqui no gráfico de ensaio de

tração¿ de qual tensão a qual tensão¿ Resposta: A partir da plástica, de onde começa

a deformação plástica que começa no limite de escoamento. É nesse limite que

começa ocorrer o afinamento. A maneira da gente determinar o limite de resistência

a tração é simplesmente olhando qual foi o valor máximo de tensão no seu ensaio.

Ductilidade é capacidade do material se transformar ( ver no slide).... .Quando vemos que o

material se transforma plasticamente, a medida que a gente ve isso a gente chama de

ductilidade, e normalmente vemos o quanto o nosso corpo de prova alongou, ou seja vemos

qual foi o comprimento final, menos o comprimento inicial dividido pelo comprimento inicial,

depois multiplicado por cem, dai temos o porcentual do alongamento do corpo de prova, e

isso nos da a ductilidade. Quando temos o gráfico e não temos os comprimentos do corpo de

prova, determinados dai o material mais dúctil, olhando para o gráfico através da forma do

gráfico. Ductilidade é capacidade do material se transformar plasticamente, então a

ductilidade vai estar representada no gráfico como a área em baixo do regime plástico . Um

material dúctil vai ter uma área grande.

Como a deformação final vai se localizar naquela região do pescoço, para gente saber o

alongamento porcentual efetivo a gente tem que saber o quanto ele alongou e qual era o

comprimento inicial, normalmente a gente representa um alongamento de 30% em 50

milímetros, dai para medirmos o ALONGAMENTO dependera da região onde fraturou o

material.

Como a gente tem a ductilidade que representar a capacidade de um material se deformar

plasticamente, também existe uma grandeza que vai dizer a capacidade de um material de

deformar elasticamente, o qual chamamos de RESILIENCIA ( ou modulo de resiliência), que é a

capacidade do material absorver energia quando é deformado elasticamente, vamos dizer

assim, capacidade do material se deformar elasticamente. E se a ductilidade (deformação

plástica ) é dada pela área em baixo do regime plástico a resiliência é área embaixo do

regime elástico.

A formula para medir a Resiliência é a : tensão do escoamento ao quadrado, dividido por

duas vezes o módulo elasticidade (por que a resiliência está dentro do regime elástico).

Exemplo: Um mola é importante que tenha uma resiliência elevada, pois é preciso que

absorva bastante energia no regime elástico.

A soma a ELASTICIDADE e da PLASTICO chamaremos de TENACIDADE.

Tenacidade representa a capacidade do material absorver energia, tanto no regime elástico

quanto no regime plástico. Então geralmente os matérias que são mais dúcteis eles são mais

tenacies por que vai ter uma área maior debaixo do gráfico, mas não necessariamente um

material que tenha uma ductilidade baixa não pode ser tenacidade por que ele pode absorver

bastante energia elástica, ou seja se ele é bem resiliente e pouca ductilidade total, pode um

compensa o outro. Sendo que a gente pode determinar somente a tenacidade de um gráfico

de deformação, quando a gente utilizar uma taxa de deformação pequena, se utilizamos uma

taxa de deformação muito alta, estaremos variando, estaremos forçando muito o valor de uma

determinada tenacidade.

Estamos dizendo que a medida que vamos deformando um material, o matéria vai

aumentando a tensão, e quando ele chega no limite de deformação, a tensão diminui, (

quando deformamos um material plasticamente, gera a discordância, e aumenta a dureza).

MODULOS DE FRATURA Dúctil ou frágil.

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Muitas maquinas não dão a unidade em Newton, elas dão a unidade em Quilograma força,

então se for preciso converter de quilograma força para Newton, convertermos, ou seja um

Newton equivale a 9,8 quilo força.

Ver exercícios no slide.

Módulos de fratura, como um material pode fraturar com o tempo¿ Existem os Ductios e os

frágeis. Os material ductios eles tendem a fraturar de uma maneira dúctil, a não ser que esteja

a exposto a uma posição como temperatura muito baixa, principalmente o aço pode mudar os

comportamentos deles de uma fratura dúctil para uma fratura frágil. Uma Característica típica

do dúctil é o afinamento que a peça vem tendo no local da fratura, chamada de fratura passa

atomica. Já a fratura frágil é uma fratura mais catastrófica pois ela não avisa, ela simplesmente

se rompe sem a gente ver a região que se deforma.

Como descobrimos o modulo de elasticidade de um material¿ Como determinamos o

modulo elasticidade de um material¿ Modulo Elasticidade é igual a tensão divido pela

deformação.( A lei de Hook, que é valida até a parte proporcional do gráfico que é reta, isso

que dizer, antes do começo da curva que é feita). ( Tomar cuidado, pois aqui não podemos

usar o numero em porcentual, pois por cento não se aplica na lei de Hook.)

A rigidez do material quer dizer que Quanto maior o modulo de elasticidade, maior

força deve ser aplicada para deformação elasticamente.

Resistencia ao escoamento: Vai ser regime elástico, mas não pertencer a lei de Hook,

a maioria dos matérias o limite de escoamento vai acontecer no 0,2% de deformação, alguns

matérias em 0,3%, 0,5%, mas a regra geral quando não tem a regra de limite definido o

padrão é a gente usar o 0,2% , dai o procedimento é traçar uma reta do 0,2% com a mesma

inclinação do regime elástico proporcional.( Para achar a Resistencia de escoamento não

necessita de calculo é apenas encontrar o ponto que linha que traçamos até o limite de

escoamento, é a resistência de escoamento). Que resulta que deste ponto encontrado, a

tensão para baixo é deformação elasticamente, acima do ponto da Tensão é deformação

plástica.

Resistencia a atração: Representa o máximo. É a tensão máxima que o material vai

apresentar.

Modulo de resiliência: é a capacidade de um material absorver energia em regime

elástico. Tem como aplicação típica as molas!

Modulo Ductilidade é a capacidade de um material absorver energia em regime

plástico.

Tensão de projetos: Que para garantir a segurança dos projetos, as estruturas em

geral, a gente sempre usava a tensão abaixo de limite de escoamento, para garantir

que o material não tivesse uma deformação plástica. A tensão de projeto é o limite de

escoamento/N ( onde N é o nosso fator de segurança que varia de 2 a 5).

A dureza depende do campo em que trabalhamos, por exemplo: Para um projetista a

dureza pode ser definida como a capacidade do material ganhar resistência mecânica,

para uma pessoal que trabalha com usinagem a dureza vai ser a resistência ao porte

do material, quanto mais dificl for corta o material, significa que é maior a dureza

deste material. Para mecânica definimos dureza como a resistência a uma

deformação plástica localizada, ou seja se criou um método para determinar a dureza

de um material, esse método funciona em geral medindo uma deformação plástica em

certo ponto.

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Metódos de Dureza....

Dureza é uma propriedade que varia em função da temperatura. Se a temperatura aumenta, a

dureza do material diminui por que internamente a energia de ligação dos átomos esta dando

um espaço maior para eles, fica mais fácil de se conseguiu separar os átomos, como foi visto a

deformação plástica envolve separar os átomos da posição, então aumentando a temperatura

diminuímos a dureza. As ligas refratarias tem como elemento o níquel e são resistentes ao

calor. Então a medida que aumentamos a temperatura os matérias cerâmicos como visto no

ensaio de tração eles apresentam o modulo de elasticidade bem elevado, e como o modulo de

elasticidade representa a rigidez do material, resumindo quando o material é mais rígido se

resume em um matéria mais duro.

Existem três modos de medirmos a dureza. Podemos medir através de riscos, penetração, ou

através de impacto. Sendo que inicialmente o primeiro método de medirmos a dureza foi

através dos riscos que é chamado escala mohs de dureza. Foi uma escala que surgiu para ser

usada na mineralogia que ainda é utilizada ultimamente por eles. Tinha como teste, pegar

vários minerais e ia riscando um a outro Por exemplo: se pegarmos o topázio e o diamante, o

diamante é o material é mais duro que o topázio pois o diamante é o mineral natural mais

duro da natureza.

Dureza por penetração: é o tipo mais utilizado, funciona de maneira que aplicamos uma

carga, ou uma força sobre uma superfície polida e esta carga vai ter um esterizador, aplica-se

uma carga sobre o estelizador, empurra-se contra o corpo de prova, no qual deixa uma

impressão, ou deformação plástica no corpo de prova, mais especificamente, no ponto onde

foi aplicado a força, dai depois jogamos formulas para descobrir qual é a dureza desse corpo

de prova. Uma característica importante é o material que é formando o penetrador, pois se o

material usado no penetrador ser menor que o material de corpo de prova, vai amassar,

quebrar o penetrador.

Dureza Brinell nesse método de medir dureza, o penetrador é uma esfera de aço temperado.

Para medirmos a dureza ultilzando o Brinell temos o HB que vem de dureza Brinell, e a formula

para determinarmos (pela formula no slide DUREZA pag 8). O penetrador é uma esfera de aço

temperado, então por exemplos sabemos que matérias como cerâmica tem uma dureza

elevada, então se formos medir um material cerâmico no método Brinell, iremos deformar,

amassar a esfera e não conseguiremos medir a dureza. A dureza Brinell é utilizada para metais,

ou seja para matérias que não sejam muito duro, mateiras que não podem ter uma dureza

maior que o aço temperado. As condições de ensaio Brinell pode danificar a peça, sendo um

desvantagem pois uma vez ensaiada a peça, a mesma deve ser descartada. Determinar carga

aplicada as normas recomendam que as cargas vão ser determinadas de modo que o

diâmetro ”p” ou “d” minúsculo da formula das bodas tem que ficar no intervalo de 0,25 a 0,5

do diâmetro da esfera. Para obtermos um diâmetro de impressão deste intervalo de 0,25 a 0,5

do diâmetro da esfera temos que manter constante a relação entre a carga aplicada e o

diâmetro da esfera utilizada, ou seja, temos que manter constante a relação d². Sempre para

determinamos o diâmetro da esfera vai depender da espessura do corpo de prova da

amostra ensaiada. A norma brasileira determina que a espessura do diâmetro mínima tem que

ser 17 vezes a profundidade da calota da impressa. Principais vantagens do método Brinell:

Facilidade de aplicação; Uso de máquinas de dureza Rockwell; Necessidades de poucas

medidas. Principais desvantagens do Brinell: Medição de dureza até 500 HB; Leitura da

impressão de dureza pelo operador, não é automatizada; Tamanho da esfera pode provocar

danos permanentes. Importante: Na hora de representar dureza colocar HB como unidade,

por exemplo 200 HB.

Dureza Vickers nesse método em vez de usarmos uma esfera de aço temperado, será uma

pirâmide de diamante de base quadrada com ângulo de 136. Uma das principais vantagens da

escala vickel é que ela tem um escala continua, pois vimos que na Brinell conseguimos medir

até o valor de 500 HB, na escala vickel podemos medir qualquer valor de dureza , desde dureza

muito pequena até dureza muitos maiores como a dureza de matérias cerâmicos, isso também

devido estarmos usando um penetrador de material de diamante que possui uma dureza bem

elevada, sendo que esta facilidade de podermos medir varias escalas durezas, é que a gente

pode variar as taxas de aplicação, vimos que se tinha que manter uma relação com o fator de

carga na dureza Brinell, aqui não existe, pois aqui nós escolhemos qual a carga que vai utilizar,

aqui temos bastante liberdade para trabalhar, deste um material mais mole que usaremos

uma carga pequena, tanto para um material mais duro. A Dureza Vickel é o único método que

possibilita medir materiais de fases diferentes. Em laboratório e pesquisas cientificas ( pois vai

deixar marcas pequenas no corpo de prova, sendo um ensaio não destrutivo) o método da

dureza vickel ela é mais utilizada do que em industrias. Lei de Meyer sempre diz que a dureza

vickers está relacionada com o limite de escoamento. Para a maioria dos metais, a dureza

vickel vai ser três vezes o limite de escoamento.

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Ensaio de Impacto

O ensaio de impacto é um ensaio também muito importante, para ensaio de materiais

metálicos, tendo em vista que aconteceram muitos acidentes na historia recente, em função

do não conhecimento da energia do impacto do material que ele poderia absolver em relação

a temperatura. O processo de ensaio de impacto acontece pois a maquina de ensaio de

impacto tem um pendulo, um corpo de prova que é colocado na parte de baixo da maquina,

dai o pendulo é lançado ao encontro do corpo de prova, rompendo o corpo de prova e a

maquina tem um dispositivo que diz qual foi a energia absorvida pelo corpo para romper.

O ensaio de impacto é um ensaio dinâmico por que ele leva em consideração a velocidade,

mesmo o ensaio de tração tem velocidade, mas é uma taxa de deformação extremamente

lenta para romper o corpo de prova. Então dependendo da velocidade aplicada no corpo de

prova, vai poder acontecer uma fratura dúctil ou fratura frágil no material.

Mas o que acontecia para os navios partirem ao meio enquanto estavam atracados¿ Foi visto

de estes navio eram fabricados com aços de baixo carbono em temperatura ambiente, estava

acontecendo a fratura frágil. Então eles chegaram a conclusão que se as chapas de aço não

tinha problema de temperatura ambiente, e esse problema acontecia sempre no inverno,

então foi chegado a conclusão que era a temperatura, ou seja além da velocidade, a

temperatura vai influencia no comportamento mecânico de um material.

O material pode ter uma fratura mista, isso é, pode ter partes que a fratura pode ser dúctil e

partes que apresentam fratura frágil, isso dependerá bastante da temperatura.

A fratura frágil vai apresentar em vários matérias por três fatores: Primeiro é a velocidade

que é aplicada sobre a carga, normalmente para que o material rompa de forma frágil é

necessário que tenha uma velocidade suficientemente alta para promover essa fratura frágil.

Outra propriedade importante é a trinca ou entalhe do material, sempre que temos algum

entalhe no material, o qual fragiliza o material por que possui cantos vivos que fazem

concentração de tensão, isto é quanto mais entalhe mais concentração de tensão tem, então

fica mais fácil de se romper o material. E o terceiro fator que influencia na fratura frágil é a

temperatura, a temperatura quanto mais baixa normalmente fragiliza o material fazendo o

mesmo romper de maneira frágil. Mas isso não é para todos materiais, existem materiais que a

temperatura não vai influenciar. Então dizemos que para alguns materiais a velocidade e o

entalhe vai influenciar, mas em algumas vezes a temperatura pode ser a influencia mais

importante, se a temperatura é o fator que mais fragiliza nosso material, iremos dizer que

esse material exibe sensibilidade a temperatura. Se nem a velocidade e nem a temperatura

influenciar, só o surgimento do entalhe então dizemos que ele tem sensibilidade ao entalhe.

A maneira de medirmos qual foi a energia absorvida pelo corpo de prova é conhecermos a

altura inicial e a altura final por que isso ai é a energia potencial que está relacionada com a

altura. Dai com a informação da altura inicial e altura final a diferença entre as duas vai nos

apresentar qual foi a energia absorvida pelo corpo de prova.

Existem dois tipos de ensaio de impacto o Charpy e o Izod.

O Charpy geralmente é o método mais usado para fazer ensaio do impacto. Sendo que a

diferença entre os dois está no entalhe, quando o pendulo ou o martelo vai bater no entalhe,

no charpy bate na fase oposta, já no ensaio Izod o pendulo vai bater ele bate no mesmo lado

que está o entalhe. Por que fazemos o entalhe¿ Para fragilizar o material, por que se o corpo

de prova não tivesse entalhe ele, ia precisar de uma energia muito grande para romper. O

entalhe é padronizado, tem as dimensões certinhas, mas em alguns casos como os matérias de

ferro fundido possuem um fragilidade ou dureza maior que aços por exemplo, então eles

podem ser feito corpo de prova sem entalhe, pois como eles já vão ter um objeto mais frágil,

não será absorvida muita energia no impacto. No slide 8 temos os três tipo de entalhe do

Charpy, no tipo C, se utilizarmos esse entalhe e ele não for suficiente para romper o material,

faremos o nosso corpo de prova do tipo B, e se o mesmo não for suficiente utilizaremos o tipo

de entalhe A . A energia que o impacto vai nos fornecer é algo relativo, isto quer dizer, que ela

vai servir de base para dizer qual será o comportamento do material, mas ele não é um valor

absoluto, como calculávamos no ensaio de tração, no limite de escoamento, aquele valor

usamos em projetos, tanto é que utilizamos que o fator de segurança é baseado em um limite,

pois é um valor real que vai ser nos dados o limite de escoamento. (O ideal é se pudéssemos

ensaiar o próprio produto, como o capacete.) Isto quer dizer que o ensaio de impacto não

serve para nada¿ Pois ele tem como finalidade o entendimento do comportamento do

material, principalmente a temperatura, pois a temperatura é uma característica muito

importante que o ensaio de impacto vai nos fornecer, como qual é a temperatura que vai

fragilizar o material. Um dos principais fatores no ensaio de impacto justamente a

temperatura de transição dúctil-frágil ( é a temperatura que acontece a transição de uma

fratura dúctil para uma fratura frágil ou vice versa). Um dos principais parâmetros que

podemos determinar no ensaio de impacto é a temperatura de transição dúctil-frágil. Sendo

que na verdade não é uma única temperatura, na verdade a temperatura de transição dúctil-

frágil é um intervalo, ela é uma faixa de temperatura, que é a faixa que vai corresponder a 70%

de aspecto frágil e 30% de aspecto dúctil. Determinados a temperatura dúctil-frágil temos que

olhar o corpo de prova, olharmos a fratura o aspecto dela, e através de software vamos

conseguir determinar qual é o porcentual de fratura fragil e dúctil. Quanto maior a energia

absorvida tem uma tenacidade maior, pois tenacidade é capacidade do material absorver

energia. Como foi dito anteriormente, não são todos os materiais que vão exibir este

comportamento de transição de temperatura dúctil-frágil, pois os materiais que apresentam

uma estrutura cristalina CFC, normalmente eles não possuem este problema, podemos usar

eles em matérias menores, ou ambiente, que não acontece essa transição dúctil-frágil, pois

eles vão sempre ter comportamento dúctil. Por exemplos os tanques criogênicos são feitos

com materiais aço inoxidável, por que eles não tem estrutura cristalina CFC logo eles não vão

ter esse problema de se romper. Isto quer dizer que matérias que possuem esta estrutura CFC

estão livres desse problema de temperatura de transição. Já os metais que tem estrutura

cristalina CCC vão ter esse problema.

Fatores que alteram o fator de temperatura de transição: Primeiro lugar, o tratamento

térmico, pois se tiver um tratamento térmico podemos aumentar essa resistência de dúctil-

frágil, Segundo é os tamanhos de grãos, pois normalmente quando se tiver tamanhos de grãos

maior vamos ter o aumento de temperatura dúctil-frágil, isso acaba sendo um aspecto

negativo por que dai podemos ter uma fratura frágil mesmo em temperatura ambiente, por

isso que é bom termos os grão com tamanho menores. Outra influencia que o tamanho menor

de grãos tem bem forte são as barreiras movimentação das discordâncias, então se temos

mais barreiras, a dureza do material é maior, tem uma resistência mecânica maior os.

Encruamento: os materias incruados eles tendem apresentar uma maior temperatura de

transição ductil-fragil, isso tambem sendo um aspecto negativo. Para retirar o efeito do

encruamento aquecemos o material. Quando vamos deformando um material fazendo o

ensaio de tração, quando vamos puxando ocorre a discordancia. Ductil e discordancia são

planos extas de atomos que vão se moviementando e quanto mais se deforma gera mais

discordancia até que chega uma hora que até as próprias discordancias que foram geradas

vãos servir para as próximas discordancias que estão sendo criada, isto quer dizer que elas

mesmas vão ser barreiras para elas mesmas, fazendo o material criar o efeito que chamamos

de encruado, que é aumentar muito o numero de discordancia atravez de trabalho mecanico,

ou deformação mecanica. Podemos dizer tambem que o encruamento é um fenômeno de

aumentar a dureza pela quantidade grande de discordancias tambem chamamos de

encruamento. O encruamento ele é muito importante, pois atravez o coficiente de

encruamento que medidos atravez o ensaio de tração, que podemos calcular usando os dados

de tração tambem. Outro detalhe do encruamento é que acontece só para os metais. Quando

se fala em impacto, se fala apenas dos materiais metalicos, pois materias ceramicos como visto

anteriormente são materias frageis, eles não absorvem uma energia de impacto muito grande,

qualquer força já faz romper eles, então a propriedade de impacto para medir as ceramicas é

a tenacidade-fratura que é algo mais detalhado, que precisamos saber quais são os modulos

que fraturam o material, pois temos três modulos de fratura. Resumindo o encruamento

fragiliza o material pois vamos ter um um rompimento de um material com o encruamento em

uma temperatura mais próxima do ambiente.

As impurezas: que vão fragilizar a estrutura do material tambem eleva a temperatura de

transição muito baixa. O ideal para gente, é que sempre diminua a temperatura ductil-fragil

que dai vamos poder ultilizar em faixas mais amplas de ultilização.

Então os elementos de liga, como o niquel ele melhora a resistencia ao impacto, ou seja se

acresentarmos o niquel ele vai fazer com que a diminua a temperatura de transição nesse

caso. Tambem os processos de fabricação tambem vão alterar a estrutura de temperatura

ductil-fragil.

O corpo de prova tem que ser trabalhada em temperatura negativa, este Resfriamento do

corpo de prova é feito com nitrogenio liquido, que é uma maneira da gente resfriar rapido as

coisas. Uma outra maneira de refriar o corpo de prova é alcool e gelo seco, no qual com esse

processo podemos chegar até em 70 graus negativos. Independente o processo que ultilzamos

para resfriar o corpo de prova, apartir do momento que o processo é finalizado a temperatura

rapidamente tente a igualar com a temperatura ambiente, isso em um intervalo de 5

segundos.

TIPOS DE Aço Inoxidável : ferríticos , austeníticos, martensíticos , endurecíveis por

precipitação e Duplex.

A deformação plástica dos metais se da através da discordância, ou seja os átomos estão

passando de uma estrutura CCC, CFC para uma CCC, para isso precisa-se de tempo para que

eles mudem, a temperatura ajuda para que eles se movam mais rápido, eles tem mais

mobilidade em uma temperatura mais alta, só que mesmo eles mais moveis iremos precisar de

tempo, por que na CCC o átomo extra está lá no núcleo, está dentro do centro da célula, dai

ele tem que sair de dentro do núcleo para a face, para se arranjar com todos, e se fazemos um

resfriamento rápido que é o principio da tempera não teremos este tempo para fazer este

arranjo, dai ficará uma estrutura intermediaria entre CCC e CFC que vai ser uma estrutura

Tetragonal, que é a estrutura cristalina da martensita, e esta estrutura cristalina tem uma

quantidade muito grande de carbono que não conseguiu se difundir, que é isso que fragiliza o

material que além de ela ter esta estrutura cristalina que é toda distorcida, tendo uma tensão

muito grande que aumenta bastante a dureza do material, por isso que a martensita aumenta

a dureza e por isso que também para temperarmos um material precisamos uma quantidade

grande de carbono.

Ensaio mais estáticos, são as durezas, ensaio de tração,.

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Ensaio de flexão.

Dobramento e flexão é basicamente a mesma coisa, só que em dobramento o ensaio é

trabalhado no regime plástico, como por exemplo o aluminio pois vamos dobrar até um

determinado ângulo, normalmente até 90, 120 até 180 graus em casos mais severos, os quais

não podem apresetam falhas, trincas pois dai demonsta que o material não suporta esse

ângulo de dobramento, e lhe resulta a fragilidade do material. Nesse caso a carga que está se

aplicando não vai ter mui relevancia no dobramento, ao contrario da flexão.

O ensaio de flexão podemos fazer de na maquina de tração substituindo os pontos. No

ensaio de flexão trabalhamos no regime elastico, e nesse ensaio é ulltilizado mais para

materias com maior dureza.No ensaio de flexão podemos fazer o ensaio de três pontos e

quatro pontos, no qual colocamos nosso corpo de prova apoiados no roletes e vem um cutelo

que vai dobrando o teu material, dai vemos quais são as forças de flexão, para esse ensaio é

mais interessante o uso de materiais ceramicos.

As propriedades que podemos determinar no ensaio de flexão pode ser modulo de

elasticidade, o qual não é igual no ensaio de esforço e no ensaio de flexão por que o material

tem esforços diferentes, o esforço de tração é um esforço o de flexão é outro esforço. O

modulo de ruptura da flexão que é a tensão que vai romper o material, que normalmente

vamos fazer o ensaio de flexão até que ocorra a ruptura, demonstrando a tensão que se

rompeu o material.

Tipos de deformações que podem apresentar são plásticas e elásticas, onde a deformação

elástica é deformação que se aplica a força, dai o material se deforma e quando se retira a

força ele volta para as dimensões originais, e a deformação plástica é ao contrario, pois

quando tiramos a força ele continua deformado. Propriedades do regime Plástico :

Deformação, ruptura, ductilidade que é a capacidade de deformar plasticamente, o regime de

absorver energia no regime elástico chamamos de resiliência, o qual também poderíamos

medir no ensaio de flexão só que poderíamos medir também as tensões cesariante no ensaio

de flexão, só que as mais usuais são as tensões de ruptura e o modulo de elasticidade sobre

flexão.

Existem dois tipos de ensaio de flexão: Tem o tipo de ensaio de flexão três pontos e o

ensaio de flexão quatro pontos. No ensaio de flexão três pontos, teremos um corpo de prova

que vai estar apoiado sobre dois roletes e vem o cutela que vai estar exatamente no centro do

nosso corpo de prova e vai aplicar uma carga, que ocorra a ruptura do material, nesse caso

existem três pontos de apoio, dois roletes e uma cutela. No caso de ensaio de flexão de

quatro pontos teremos quatro pontos de apoio, dois roletes em baixo e dois cutelos em cima,

sendo que as geometrias do corpo de prova como a distancia de apoio, comprimento do corpo

de prova é determinado por normas técnicas, normas internacionais; sendo que o ensaio mais

comum de fazer é o de três pontos, mas se pode utilizar também o de quatro pontos, isso

depende do tipo de material e do tipo de produto, a gente costuma fazer ensaio de flexão

também em produtos, não só em amostras como material cerâmico como vimos as ligas de

concreto sendo ensaiada, elas já são um produto.

Algumas consideração sobre o ensaio de flexão: Primeiro foi falado que a parte de base

chamamos de rolete, porque tem a possibilidade de rolar, normalmente eles estão livres, ele

pode girar, diminuindo a tensão e o atrito no corpo de prova e o suporte, por isso que é

importante que eles tenham essa liberdade, sendo que normalmente a carga é aplicada

lentamente, por que a tensão da ruptura depende da tensão da velocidade da aplicação da

carga, pois se aplicarmos a ac carga muito rápido, poderemos mascarando algumas

propriedades do material, Em questão de esforços mecânicos existem vários, podemos ter

esforços em direções normais e tangenciais, é algo muito complexo podemos ter diversos tipos

de tração atuando durante a flexão, então para podermos determinar o modulo elasticidade,

as tensões é necessário fazermos algumas simplificações no ensaio, as quais podemos citar

como quando consideramos o corpo incialmente retilíneo, depois se o material é heterogêneo

ou isotrópico ( material isotrópico quer dizer que não importa a direção que está aplicando a

tensão, ele vai dar a mesma resposta), como vimos na parte de laminação, os grãos de

materiais são de um formato, e quando passamos por um cilindro, laminamos o material os

grãos se alongam no sentido que foram laminados, esse material seria isotrópico, não importa

nesse caso onde aplicaríamos a tensão ele vai dar a mesma resposta, vai ter o mesmo modulo

elasticidade, a mesma tensão de ruptura. E depois consideramos a validade da lei de Hooke,

que é a tensão igual a modulo elasticidade vezes a deformação, então consideramos que essa

lei é valida durante todo seu regime de flexão.

Quais são os esforços, Como os esforços mecânicos atuam nos corpos de prova

considerando que temos um corpo de prova, no ensaio de três pontos, aplicando a força

acontecera que o material na parte de cima sobre compressão, o material vai estar

comprimindo, e a parte de baixo vai estar sobre esforços de tração, ela vai estar sendo

fracionada, e no meio vai existir a linha neutra que é uma linha onde a tensão vai ser zero, que

consideramos que no centro da linha de centro ele vai ser zero, não vai ter variação de

dimensão, vai continuar a mesma dimensão original, enquanto em cima vai estar comprimindo

e em baixo vai estar fracionado exatamente no centro a nossa linha é neutra, uma tensão

neutra, dizemos que a tensão é nula na linha neutra. Para materiais homogêneos vimos que

consideramos que no ensaio de tração o nosso material é homogêneo, a linha neutra fica

exatamente no centro do corpo de prova, só que na pratica a linha neutra não fica, pois o

material geralmente possui heterogeneidade existem maneiras de calcular essa linha neutra, a

linha neutra é importante para calcularmos as tensões. Relembrando quando aplicarmos uma

força, e essa força causar apenas uma deformação elástica nesse material, dizemos que o

material está sobre esforções de flexão, quando essa carga gerar uma tensão ou deformação

plástica dizemos que está sobre esforções de dobramento.

Os valores de tensão, ruptura do modulo de elasticidade que o material vai apresentar ele vai

depender da temperatura, pois geralmente quando aumentamos a temperatura o modulo de

elasticidade diminui por que está diminuindo as forças das ligações químicas, os átomos estão

mais afastados então diminui,, normalmente tem os ensaios de flexão depende da

temperatura ambiente, depois a velocidade de aplicação de carga, pois se utilizarmos uma

velocidade mais alta nosso material, a velocidade interfere nos resultado, como vimos nos

impactos. Em questão de tensão, ela também será menor, os efeitos que vamos ter nos

materiais, por exemplo: consideráramos que o material é homogêneo, ou seja que tenha a

mesma característica em todos os pontos, só que uma característica dos materiais cerâmicos é

a porosidade, o material cerâmico é feito a partir do pó, que misturamos varias argilas,

fazendo uma massa compactando na forma desejada e queima, para as moléculas e átomos se

aproximarem, resultando em regiões diferente, que algumas vão ter mais porosidade, vai ter

região que vai ter menos porosidade, não haverá uma distribuição de poros homogêneos em

todos os pontos, então onde estiver um poro maior, aquilo é uma região preferencial, por que

o poro é um defeito que diminui a resistência mecânica da dureza do material então ele vai

romper ali, se o poro estiver extremamente grande ele vai resistir menos em questão de

ruptura, então na pratica o material cerâmico em um ensaio de flexão temos que ensaiar em

um número considerado de amostra para podermos ter um valor mais correto, pois se só

ensaiarmos dois corpos de prova vai que em um processo de fabricação gerou um poro muito

grande em uma determinada região e existe uma tensão extremamente baixa, dai o processo

de fabricação interfere nos resultados, pois geralmente os materiais cerâmicos apresentam

muitos defeitos de fabricação. E uma outra coisa que interfere também é a geometria da seção

transversal, a geometria do corpo de prova, ela também interfere bastante no resultado,

utilizaremos geometrias retangulares, quadradas ou circulares. ( Em um determinado slide que

não sei qual) mostra um gráfico que foi aplicado uma carga e o quanto essa flexão, essa flecha

que eles chamam variou, o quanto deformou o material, então vemos de dependendo da

formula existe uma deformação maior no material. Como mostrado se temos uma régua ou

um corpo de prova apoiado sobre dois roletes e apertarmos no meio vemos uma deformação

grande, se aplicarcemos na ponta quase não tínhamos um deformação, isso quer dizer que só

a carga que é aplicada não a única informação importante, o quanto o corpo de prova vai

resistir vai depender da onde estamos aplicado a carga, isso é uma característica importante

qual chamamos de momento, então produto da força pela distancia do ponto de aplicação da

força pelo ponto de apoio vai gerar o que chamamos de momento, como esse momento está

gerando uma flexão iremos chamar de momento fletor (Mf ). Sempre iremos considerar

momento fletor máximo no centro do corpo de prova, então a forma para identificarmos o

fletor máximo é o comprimento sobre dois, e iremos considerar também a força sobre dois por

que consideramos que toda força se o material é homogêneo ele vai se distribuir

uniformemente em todos os pontos do corpo de prova. Um outra característica importante

para entendermos o ensaio de flexão é o momento de inercia que é a tendência do giro do

corpo de prova, como vimos a régua se estava em uma posição era mais fácil fletir, se ela

estava em uma outra posição era mais dificil, ou seja a geometria ela tem muito haver com o

momento de inercia, o quanto também ela vai afetar a resistência flexão do material. Então

como vimos normalmente os corpos de prova eles tem uma sessão transversal circular ou uma

sessão transversal retangular, teremos momentos de inercia diferente também dependendo

da sessão, se for uma sessão circular o momento de inercia que é representada pela letra “J”,

vai ser pi vezes na diâmetro na quarta por sessenta e quatro, se for sessão retangular vai ser b

vezes altura no cubo por doze.

Sobre flexão precisamos conhecer o momento fletor que é o quanto a força dependente da

distancia que é aplicada essa força e o momento de inercia que vai dizer a dependia em

relação a geometria do corpo de prova. Mas ainda falta alguns dados para que possamos

calcular a tensão de ruptura, o que ainda falta para podermos efetuar o calculo é representado

pela letra “W” que chamamos de momento de resistência, esse momento de resistência, ela

vai nos dar uma medida da relação do momento aplicado, significa para flexão o mesmo da

área da sessão transversal significa no ensaio de tração. Para podermos conhecer esse modulo

de resistência representado pelo “W”, dividimos o momento de inercia que é representado

pela letra "J" pela linha Neutro representada pela letra "C", que é a superfície do corpo de

prova até a linha neutra, como considerávamos para material homogêneo o centro do corpo

de prova, então essa constante “C” significa a metade do diâmetro do corpo de prova caso se

for sessão circulares, caso se dor retangulares é a metade da altura do corpo de prova. Então

agora já temos todos os elementos para calcular a tensão de tensão de flexão que é dada por

Momento fletor dividido pelo modulo de resistência aquele momento, isso vai dar qual vai ser

a tensão de ruptura do material, sendo que podemos ter tensão em três pontos, ou quatro

pontos, pois temos essas diferenças de geometria ( slide 10).

Para calcular o modulo de elasticidade teremos que ter uma outra característica que

chamamos de flecha, a qual vai nos dizer a deformação que o material sofreu. Podemos

calcular essa flecha através de formulas ou extensômetro.

Em lugar de carga é Força.