Desenhe a curva Tensão \times Deformação convencional de um material metálico com comportamento elástico e plástico. Identifique e rotule claramente: a) Limite proporcional, b) Limite elástico, c) Região de escoamento, c) Região de encruamento, c) Ponto de tensão máxima, d) Região de estricção d) Fratura. Em seguida, explique o que ocorre em cada uma dessas regiões.

Passo 1

O enunciado pede para desenhar a curva tensão × deformação convencional de um metal com comportamento elástico e plástico, rotulando as seguintes regiões e pontos:
a) Limite proporcional
b) Limite elástico
c) Região de escoamento
c) Região de encruamento
c) Ponto de tensão máxima
d) Região de estricção
d) Fratura
Para isso vamos usar os conceitos de resistência dos materiais: comportamento linear elástico (Lei de Hooke), escoamento plástico, encruamento por deformação e, por fim, estricção e fratura.

Passo 2

Esboçamos os eixos tensão (vertical) e deformação (horizontal) e, em seguida, a curva engenharia típica:
 σ (tensão)
 ↑
 G * Fratura
 |
 F | E • Ponto de tensão máxima
 Região de \ | /\
 estricção \| / \
 D\ / \
 Encruamento \/ \
 / Região de
 C •--/ escoamento
 / 
 B • Limite elástico
 / 
 / 
 / 
 A •-----/-------------\(\to\epsilon\) (deformação)
 Limite proporcional
No esboço cada letra representa:
A – limite proporcional
B – limite elástico
C – início da região de escoamento
D – região de encruamento (aumento de tensão com deformação)
E – ponto de tensão máxima (UTS)
F – região de estricção (queda de curva)
G – fratura

Passo 3

Limite proporcional (A):
até esse ponto a tensão e a deformação são diretamente proporcionais e obedecem à Lei de Hooke, isto é,
\sigma = E\,\varepsilon,
onde E é o módulo de Young. A deformação é totalmente recuperável.

Passo 4

Limite elástico (B):
é o ponto máximo em que a deformação ainda é reversível. Logo após ele, pequena deformação plástica começa a ocorrer.

Passo 5

Região de escoamento (C):
a tensão permanece quase constante enquanto o material flui plasticamente, sem aumento significativo de carga. Forma um “plateau” na curva.

Passo 6

Região de encruamento (D):
após o escoamento inicial, o material requer tensão crescente para continuar a deformar-se plasticamente, devido ao encruamento por deslizamento e acumulação de discordâncias.

Passo 7

Ponto de tensão máxima (E – UTS):
é a maior tensão de engenharia que o material suporta. Depois desse ponto a redução local de seção (estricção) domina o comportamento.

Passo 8

Região de estricção (F):
a tensão de engenharia calculada como carga/área diminui porque a área da seção transversal começa a cair rapidamente numa região localizada (pescoço).

Passo 9

Fratura (G):
é o ponto final em que o material se rompe completamente, separando-se em duas partes.

Resposta

 σ (tensão)
 ↑
 G * Fratura
 |
 F | E • Ponto de tensão máxima
 Região de \ | /\
 estricção \| / \
 D\ / \
 Encruamento \/ \
 / Região de
 C •--/ escoamento
 / 
 B • Limite elástico
 / 
 / 
 / 
 A •-----/-------------\(\to\epsilon\) (deformação)
 Limite proporcional
Legenda:
A) Limite proporcional
B) Limite elástico
C) Região de escoamento
D) Região de encruamento
E) Ponto de tensão máxima
F) Região de estricção
G) Fratura

Exercícios relacionados