FACULDADE ANHANGUERA DE PELOTAS

Av. Fernando Osório, nº 2.209 – Três Vendas – Pelotas-RS – CEP 96055-005 – (53) 3321-5533

Relatório Teste de TraçãoRESISTÊNCIA DOS MATERIAIS

Nomes:

Diogo da Silva Cardoso – RA 4204768391

Leandro Barbosa – RA 4837924203

Márcio Vieira – RA 1299887280

Otavio Lacerda – RA 3776740046

Romisbier Peixoto Da Silveira - RA 4200077322

Vinicius Lima – RA 4616912489

Engenharia Mecânica Pelotas,RS 02 Dezembro de 2014

Introdução

Em um ensaio de tração, um corpo de prova ou provete é submetido a um esforço que tende a alongá-lo ou esticá-lo até à ruptura. Geralmente, o ensaio é realizado num corpo de prova de formas e dimensões padronizadas, para que os resultados obtidos possam ser comparados ou, se necessário, reproduzidos.

Este é fixado numa máquina de ensaios que aplica esforços crescentes na sua direção axial, sendo medidas as deformações correspondentes.

Os esforços ou cargas são mensurados na própria máquina, e, normalmente, o ensaio ocorre até a ruptura do material.

Objetivo

A caracterização de materiais metálicos permite a obtenção de propriedades importantes destes materiais. Nesta experiência foi utilizado um ensaio de tração para verificar a resistência à tração do corpo de prova.

Conceitos

Deformação Elástica

Para a maioria dos metais que são solicitados em tração e com níveis de tensão relativamente baixos, a tensão e a deformação são proporcionais de acordo com a relação abaixo.

Esta é a conhecida lei de Hooke uniaxial e a constante de proporcionalidade “E” é o módulo de elasticidade, ou módulo de Young.

As deformações elásticas não são permanentes, ou seja, quando a carga é removida, o corpo retorna ao seu formato original. No entanto, a curva tensão-deformação não é sempre linear, como por exemplo, no ferro fundido cinzento, concreto e polímeros.

Até este ponto, assume-se que a deformação elástica é independente do tempo, ou seja, quando uma carga é aplicada, a deformação elástica permanece constante durante o período em que a carga é mantida constante. Também é assumido que após a remoção da carga, a deformação é totalmente recuperada, ou seja, a deformação imediatamente retorna para o valor zero.

Deformação Plástica

Acima de certa tensão, os materiais começam a se deformar plasticamente, ou seja, ocorrem deformações permanentes. O ponto no qual estas deformações permanentes começam a se tornar significativas é chamado de limite de escoamento (ou tensão de cedência).

Para metais que possuem transição gradual do regime elástico para o plástico, as deformações plásticas se iniciam no ponto no qual a curva tensão-deformação deixa de ser linear, sendo este ponto chamado de limite de proporcionalidade (ou tensão limite-elasticidade). No entanto, é difícil

determinar este ponto precisamente. Como consequência, criou-se uma convenção na qual é construída uma linha reta paralela à porção elástica, passando pela deformação de 0,2% da deformação total. A tensão correspondente à intersecção desta linha com a curva tensão-deformação é o limite de escoamento (ou tensão de cedência).

A magnitude do limite de escoamento é a medida da resistência de um material à deformação plástica e pode variar muito, como por exemplo, entre 35 MPa para uma liga de alumínio de baixa resistência até 1400 MPa para um aço de alta resistência.

Durante a deformação plástica, a tensão necessária para continuar a deformar um metal aumenta até um ponto máximo, chamado de limite de resistência à tração, no qual a tensão é o máximo na curva tensão-deformação de engenharia. Isto corresponde à maior tensão que o material pode resistir; se esta tensão for aplicada e mantida, o resultado será a fratura.

Toda a deformação até este ponto é uniforme na seção. No entanto, após este ponto, começa a se formar uma estricção, na qual toda a deformação subsequente está confinada e, é nesta região que ocorrerá ruptura. A tensão que corresponde à fratura é chamada de limite de ruptura.

Assim, é possível obter o gráfico tensão-deformação, que varia conforme o material analisado. Por exemplo, os materiais frágeis, como cerâmicas e concreto, não apresentam um limite de escoamento. Já os materiais dúcteis, como o alumínio, apresentam o limite de escoamento bem definido.

Metodologia

O método que consiste em uma aplicação de uma carga uniaxial às extremidades do corpo de prova. Sendo a máquina projetada para alongar o corpo de prova a uma taxa constante, além de medir contínua e simultaneamente a carga e os alongamentos resultantes (usando extensômetro). Ele é um ensaio destrutivo, isto é, a amostra testada é

deformada permanente, sendo fraturada. Este ensaio é registrado em um registrador gráfico (ou por um computador), na forma de carga ou força em função do alongamento. Essas características carga-deformação são dependentes do tamanho da amostra.

Equipamento utilizado

Para os ensaios de tração utilizou-se uma Máquina de Ensaio da Série KE do fabricante Kratos.

Suas características permitem realizar centenas de ensaios tais como: tração, compressão, flexão, cisalhamento, histerese, deflexão, indentação, determinação, COF, tack, perfuração, coluna entre outros.

Através do software que acompanha o equipamento, é possível automatizar seus ensaios e imprimir relatórios com os resultados com várias configurações entre unidades de medidas, cálculos, dados estatísticos etc.

Software utilizado

Softwares que controlam o equipamento e são responsáveis pela aquisição de dados das células de carga, extensômetros eletrônicos, controle de velocidade dos ensaios etc. Através de uma única janela e em tempo real, podemos visualizar a curva força x deformação ou tensão x deformação de seu ensaio, bem como os valores de força e deformação instantâneos através dos displays localizados na mesma tela.

Permite cadastrar suas normas de ensaios de maneira extremamente simples e rápida, bem como a programação de como deverá ser impresso seu relatório de ensaios com as variáveis que serão medidas e/ou calculadas conforme sua necessidade.

Procedimento do ensaio

O corpo de prova é fixado na máquina por suas extremidades através de garras de fixação.

A máquina é projetada para alongar o corpo de prova a uma taxa constante através da aplicação de esforços crescentes na sua direção axial, sendo medidas as deformações correspondentes.

O corpo de prova sujeito a essa força sofre deformações, variação de suas dimensões.

Os esforços ou cargas (Forças) são mensurados (medidos) na própria máquina assim como a deformação do material. O ensaio ocorre até a ruptura do material.

Resultado

Conclusões

O Relatório em questão alcançou os objetivos no sentido de ter familiarizado os alunos que dele participou para que num futuro próximo estejam preparados para este tipo de situação.

Através dos resultados obtidos informados pelo software do equipamento, que gerou o relatório, onde podemos ter com clareza do comportamento do corpo de prova durante o teste de tração, desde a necessária para deformação até o rompimento da peça.

Sendo assim, que fique bem claro que o propósito do ensaio era a verificação por parte dos alunos das características mecânicas dos materiais em questão por meio de gráficos onde teria despertado o senso crítico na interpretação e caracterização das referidas características mecânicas.

Bibliografia

(1)http://pt.wikipedia.org/wiki/Ensaio_de_tra%C3%A7%C3%A3o <Acesso em. 30 nov.2014>

(2)http://www.kratos.com.br/maquinas-de-ensaios-mecanicas.htm <Acesso em. 30 nov.2014>