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5/11/2018 Encruamanento - slidepdf.com

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Encruamento

Objetivo:

O ensaio tem como objetivo analisar o processo de endurecimento por

deformação plástica, ou seja, encruamento. Realizando ensaio de tração noaço SAE 1045 e analisando seus resultados e procedimento para um estudo

aprofundado das características do material metálico.

Resumo:

O experimento consiste em se aplicar uma carga sobre um corpo de

prova promovendo sua deformação. Durante um intervalo de tempo, a carga é

descarregada e logo após seu valor tornar-se, parcialmente ou totalmente, nula

é aplicada novamente, aumentando sua resistência. Esse processo é refeito,

mais vezes para cargas pré-definidas e assim o processo continua até sealcançar a carga máxima e por fim sua ruptura.

Introdução

O encruamento de um metal pode ser definido como sendo o seu

endurecimento por deformação plástica. Ao se realizar ensaios de tração em

materiais sólidos, utilizando máquinas que imprimem uma velocidade de tração

constante ao corpo de prova, diferentes comportamentos podem ser notados.

O encruamento ocorre basicamente porque os metais se deformam

elasticamente por movimento de discordâncias e estas interagem diretamente

entre si ou com outras imperfeições, ou indiretamente com o campo de tensões

internas de várias imperfeições e obstáculos. Estas interações levam a uma

redução na mobilidade das discordâncias, o que é acompanhada pela

necessidade de uma tensão maior para provocar maior deformação plástica.

O fenômeno de encruamento ( strain hardening ) ocorre na região de

plasticidade uniforme e corresponde ao endurecimento ( aumento da

resistência) ocasionado pela própria deformação introduzida no corpo de prova.

Este fenômeno pode ser em geral bem representado pela equação:

σ = K ε n

onde K = coeficiente de resistência

n = expoente de encruamento, com o valor de 0 < n < 1.

Observe que a relação acima é uma relação entre tensão e deformação reais.

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A zona plástica caracteriza-se pelo endurecimento por deformação a frio,

ou seja, encruamento do metal. Quanto mais o metal é deformado, mais ele se

torna resistente. A figura seguinte apresenta o gráfico de encruamento:

Figura 1: Aumento do escoamento pelo encruamento. A área tracejada representa a perda de energia de deformação

dissipada na forma de calor.

O tempo de interrupção pode aumentar ainda mais o escoamento do

metal. No descarregamento fica uma deformação permanente, . No

carregamento posterior é produzida uma deformação elástica, . Verifica-se

que o limite de resistência é muito pouco afetado por qualquer

descarregamento durante o ensaio.

Onde é a deformação permanente e é a deformação total.

Materiais e Métodos

Equipamentos

Os equipamentos utilizados para este ensaio são os mesmos para o ensaio

de tração.

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• Corpos de Prova

Os corpos de prova para o ensaio de tração devem seguir um padrão de

forma e dimensões para que os resultados dos testes possam ser significativos. No Brasil é seguida a norma MB-4 da ABNT que define formatos

e dimensões para cada tipo de teste.

Figura 2: Corpo de Prova utilizado num ensaio de tração real

• Paquímetro

Utilizado para medir os diâmetros do c-d-p, assim como a largura.

• Máquina para Ensaio de Tração

A máquina utilizada no ensaio da marca EMIC é semelhante com a da Figura

5.

Figura 3: Máquina EMIC

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Seqüência de Ensaio

A seqüência de ensaio também é parecida com o ensaio de tração.

Primeiramente deve-se medir o comprimento e o diâmetro da parte mais fina

do corpo de prova antes da aplicação da força. Fixamos o corpo de prova na

máquina através do rosqueamento, assim liga-se a máquina, que por sua vez

faz um esforço axial na peça, este esforço PE a uma taxa de aproximadamente

1 mm/min. Enquanto o esforço ocorre a unidade acoplada a máquina traça o

gráfico (tensão x deformação) com fundo de escala de 8000 Kgf que está

anexo neste relatório. Para determinada carga aplicada, medimos o diâmetro

do cdp no exato momento, para posteriormente calcularmos a tensão real.

Assim que o corpo de prova rompe, a máquina registra a ultima carga aplicada,o que significa que esta é a carga de ruptura. Após a ruptura mede-se a

diâmetro e a largura novamente. Assim podemos traçar a curva de tração real

no Gráfico 1 (em anexo) e compará-lo a curva de tensão convencional.

Esse processo foi feito uma vez utilizando o Aço AISI 1045R e os dados

do experimento assim como os resultados estão dispostos na Tabela 1.

Análise de Resultados

Tabela 1 - Dados ExperimentaisCarga(Kgf)

Tensão(Kgf/mm²)

Escoamento (1) 2800 34,54Diâmetro Inicial

(mm) dmédio

Primeira Parada 3200 39,47 10,01 10,40 10,08 10,16SegundaParada 3900 48,11

Máxima 4920 60,69Largura

Inicial(mm) 50,52

Ruptura 4360 53,78Diâmetro Final

(mm) 7,52Largura Final

(mm) 63,41

Deformação Total 25,51%

Estricção 45,54%

Formulário Tensão=P/A

Estricção= (A0-Af )/ A0 Deformação= (Lf –Li)/ L0

O resultado desse diferente comprimento mostra-nos as propriedades deresistência ou ductilidade dos materiais metálicos. Ao apresentar um

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comprimento acentuado, pode-se afirmar que o material possui uma

propriedade de resistência maior do que apresenta um comprimento menos

alongado.

Conclusão:

Através dos resultados obtidos analisamos que a tensão máxima tende a

ser maior com o método do encruamento. Um material pode aumentar sua

resistência através deste simples processo. Porem há também prejuízos

devidos a este aumento, sua ductibilidade reduz, então dependendo da

aplicação deste material este processo é uma alternativa válida.

Referências Bibliográficas

•• Ensaios dos materiais, A. Garcia, J.A. Spim e C.A. Santos, Ed. LTC, Rio deEnsaios dos materiais, A. Garcia, J.A. Spim e C.A. Santos, Ed. LTC, Rio de Janeiro, 2000.Janeiro, 2000.

• Ensaios mecânicos de materiais metálicos: fundamentos teóricos e práticos,Ed. Edgard Blucher, Ségio Augusto de Souza, 1982

• Material Didático – Ensaios Mecânicos – Encruamento - Centro de InformaçãoMetal Mecânica - www.cimm.com.br/

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FACULDADE DE ENGENHARIA DE GUARATINGUETÁ

Relatório de Propriedade Mecânica

dos Materiais

Processo de Encruamento

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Nome: Rodrigo Henrique Bahia Nº: 08496 Turma: 344

Prof: Tomaz Manabu Hashimoto Data: 29/04/10

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