(4,0) Perguntas:
Delineie o diagrama Tensão-Deformação explicando cada comportamento para material dúctil. Identifique a tensão de ruptura, limite e limite de elasticidade.

Passo 1

O enunciado pede para traçarmos o diagrama tensão–deformação \sigma \varepsilon de um material dúctil submetido a ensaio de tração, explicando cada região de comportamento (elástico, escoamento, encruamento e estricção) e identificar, nesse diagrama, o limite de elasticidade, o limite de resistência (tensão máxima) e a tensão de ruptura.

Passo 2

Na região inicial OA o material se deforma elasticamente, obedecendo à Lei de Hooke
\sigma = E\,\varepsilon
onde E é o módulo de elasticidade. Até o ponto A a relação é linear e toda deformação some se a carga for removida. O ponto A define o limite de proporcionalidade e também o limite de elasticidade \sigma_e: além dele haverá deformação permanente.

Passo 3

Após A, inicia-se o escoamento, que pode apresentar um patamar de cedência ou uma curva inclinada até o ponto B. Nesse trecho AB a deformação cresce sem grande aumento de tensão, e o ponto B corresponde ao limite de escoamento \sigma_y, marcado pela passagem definitiva da fase elástica para a fase plástica.

Passo 4

Entre B e C ocorre o encruamento ou encruamento plástico: à medida que a deformação plástica avança, os defeitos do material se travam e a tensão necessária para continuar deformando aumenta, atingindo um valor máximo \sigma_u no ponto C. Esse valor é chamado limite de resistência ou tensão máxima à tração (ultimate tensile strength).

Passo 5

Após C inicia-se a estricção (necking): a seção transversal diminui mais rapidamente que o aumento de deformação, fazendo com que a tensão de engenharia caia. O ensaio termina na fratura, no ponto D, cuja tensão \sigma_f é a tensão de ruptura.

Resposta

No diagrama tensão–deformação típico de material dúctil identificamos:
\bullet Limite de elasticidade \sigma_e em A (fim da região linear).
\bullet Limite de escoamento \sigma_y em B (início da deformação plástica pronunciada).
\bullet Limite de resistência \sigma_u em C (tensão máxima ou ultimate tensile strength).
\bullet Tensão de ruptura \sigma_f em D (fratura do corpo de prova).

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