Quais propriedades mecânicas são obtidas a partir do ensaio de tração de um material metálico?

Passo 1

O exercício pergunta “Quais propriedades mecânicas são obtidas a partir do ensaio de tração de um material metálico?”. Isso faz parte da matéria de resistência dos materiais / mecânica dos sólidos. Para responder, a gente vai precisar conhecer o diagrama tensão–deformação (σ–ε) e saber como, a partir dele, se extrai cada propriedade: módulo de elasticidade, limite de escoamento etc.

Passo 2

Antes de mais nada, vamos recordar como o ensaio de tração gera o diagrama tensão–deformação.
  • Tensão (σ) é a força dividida pela área original da amostra: sigma = FA0
  • Deformação (ε) é a variação de comprimento relativa: varepsilon = De
A máquina de ensaio puxa o corpo de prova e mede F e ΔL, daí plota σ vs. ε. A curva resultante tem três regiões principais:
  1. Elástica (reta inicial),
  2. Plástica (curva após o limite de elasticidade),
  3. Ruptura (até o ponto de fratura).

Passo 3

Agora, vamos ver cada propriedade que extraímos dessa curva:
  1. Módulo de elasticidade (E): é a inclinação da parte linear inicial. Mede a “rigidez” do material. E = sigmavarepsilon(região elástica) ãá
  2. Limite de escoamento (σ₀,₂ ou σ<sub>y</sub>): é a tensão na qual o material começa a deformar plasticamente. Em aços, às vezes usa-se o critério 0,2% de deformação permanente.
  3. Resistência máxima à tração (σ<sub>u</sub> ou UTS): é o valor máximo de tensão atingido antes da estricção.
  4. Alongamento total (A% ou ε<sub>f</sub>): mede quão “muito” o material se esticou antes de quebrar. Alongamento (%) = Lf - L0L0times 100%
  5. Estricção ou redução de área (Z%): mede a diminuição percentual da seção transversal no ponto de fratura. Z% = A0 - AfA0times 100%

Resposta

As propriedades mecânicas obtidas no ensaio de tração de um material metálico são:
  1. Módulo de elasticidade (E)
  2. Limite de escoamento (σ<sub>y</sub> ou σ₀,₂)
  3. Resistência máxima à tração (σ<sub>u</sub>)
  4. Alongamento total (A% ou ε<sub>f</sub>)
  5. Estricção ou redução de área (Z%)

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