5- Corpos de prova de tração (diâmetro de
e comprimento
), feitos dos materiais estruturais A e B , são testados à tração. a) na falha as distâncias entre as marcas dos comprimentos úteis são
e
; os diâmetros das seções de falha são
e
. Determine a deformação ao longo do eixo e a deformação transversal dos corpos de prova e classifique cada material como dúctil ou frágil, justifique sua resposta, e b) foram obtidos desses ensaios os seguintes dados:
,
. Com esses dados faça um esquema no mesmo gráfico aproximado dos diagramas tensão-deformação dos materiais A e B .
Passo 1
O enunciado dá corpos de prova cilíndricos de diâmetro inicial
,mm e comprimento útil inicial
,mm, submetidos a ensaio de tração até a falha. Para o material A a falha ocorre com
,mm e
,mm; para o material B com
,mm e
,mm.
a) Pede-se calcular a deformação axial e transversal e classificar ductilidade. b) Com ,
e
de cada material, fazer um esquema aproximado dos diagramas tensão–deformação no mesmo gráfico.
a) Pede-se calcular a deformação axial e transversal e classificar ductilidade. b) Com
Passo 2
Definimos a deformação de engenharia axial como
Para A:
Para B:
Passo 3
A deformação de engenharia transversal (contração volumétrica na seção) é
Para A:
Para B:
Passo 4
Ductilidade está associada a elevada deformação antes da fratura. O material A atingiu
(
%) e grande contração de área (
), indicando muita deformação plástica antes da ruptura. Já o material B teve
(
%) e pequena contração (
), comportando-se de forma relativamente frágil. Portanto:
– Material A: dúctil.
– Material B: frágil.
– Material A: dúctil.
– Material B: frágil.
Passo 5
Esquematizamos em um único gráfico tensão (
) versus deformação (
), com eixo horizontal para
e vertical para
. Ambas as curvas começam lineares até o ponto de escoamento, com inclinação
.
Para A: inclinação
,GPa até
,MPa em
, segue plástico (pequena zona de escoamento), depois trabalho a quente até
,MPa em
próxima de
.
Para B: inclinação
,GPa até
,MPa em
, pequeno escoamento, em seguida endurecimento até
,MPa em
próxima de
.
No gráfico, a curva de B é muito mais íngreme (alta resistência, baixa deformação), terminando cedo; a de A é menos íngreme e muito mais longa ao longo do eixo horizontal, refletindo alta ductilidade.
Resposta
a)
dúctil
frágil
b) Esquema de
conforme descrito no Passo
.