Enunciado

Uma barra cilíndrica de latão, originalmente com 16,0mm (0,625in) de diâmetro, deve ser trabalhada a frio por estiramento. A seção transversal circular será mantida durante a deformação. Um limite de escoamento superior a 250MPa (36250psi) e uma ductilidade de pelo menos 12%AL são desejados após o trabalho a frio. Adicionalmente, o diâmetro final deve ser de 11,3mm (0,445in). Explique como isso pode ser conseguido.

Passo 1

Vamos primeiro calcular a porcentagem de trabalho a frio e a força e a ductilidade do rendimento resultante, se o desenho for realizado sem interrupção. Da equação 7.8:

% C W = π d 0 2 2 - π d d 2 2 π d 0 2 2 × 100 = 50 % C W

A 50% CW, o cobre terá um limite de elasticidade da ordem de 330 MPa (48.000 psi), Figura 7.19a, o que é adequado; no entanto, a ductilidade será de cerca de 4% EL, Figura 7.19c, o que é insuficiente.

Abaixo, a figura 7.19a:

Em vez de executar o desenho em uma única operação, vamos inicialmente desenhar uma fração da deformação total, recozir para recristalizar e, finalmente, trabalhar a frio o material uma segunda vez, a fim de atingir o diâmetro final, a força de escoamento e a ductilidade . A referência à Figura 7.19a indica que é necessário 21% de CW para obter uma tensão de escoamento de 250 MPa.

Da mesma forma, é possível um máximo de 23% de CW para 12% de EL [Figura 7.19c]. A média desses dois valores é 22% CW, que usaremos nos cálculos.

Passo 2

Assim, para atingir a resistência ao escoamento e a ductilidade especificadas, o cobre deve ser deformado para 22% CW. Se o diâmetro final após o primeiro desenho for d ' 0 , então, usando a Equação 7.8:

22 % C W = π d ' 0 2 2 - π 11,3 m m 2 2 π d ' 0 2 2 × 100

E, resolvendo d ' 0 a partir da expressão acima, temos:

d ' 0 = 11,3 m m 1 - 22 % C W 100 = 12.8 m m   ( 0,50 i n )

Resposta

d ' 0 = 12.8 m m   ( 0,50 i n )

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Uma barra cilíndrica de aço 1040 com um limite de resistência à tração mínimo de 865MPa (125000 psi), uma ductilidade de pelo menos 10%AL e um diâmetro final de 6,0mm (0,25in) é desejada. Uma peça de
Cite sucintamente as diferenças entre os processos de recuperação e da recristalização.
Explique as diferenças nas estruturas de grão de um metal que foi trabalhado a frio e um que foi trabalhado a frio e, então, recristalizado.
O crescimento de grão é fortemente dependente da temperatura (isto é, a taxa de crescimento de grão aumenta com o aumento da temperatura); entretanto, a temperatura não aparece explicitamente na equaç
a Qual é a força motriz para a recristalização? b E para o crescimento de grão?