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:
- Deformação (ε) é a variação de comprimento relativa:
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:
- Elástica (reta inicial),
- Plástica (curva após o limite de elasticidade),
- Ruptura (até o ponto de fratura).
Passo 3
Agora, vamos ver cada propriedade que extraímos dessa curva:
- Módulo de elasticidade (E): é a inclinação da parte linear inicial. Mede a “rigidez” do material.
- 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.
- Resistência máxima à tração (σ<sub>u</sub> ou UTS): é o valor máximo de tensão atingido antes da estricção.
- Alongamento total (A% ou ε<sub>f</sub>): mede quão “muito” o material se esticou antes de quebrar.
- Estricção ou redução de área (Z%): mede a diminuição percentual da seção transversal no ponto de fratura.
Resposta
As propriedades mecânicas obtidas no ensaio de tração de um material metálico são:
- Módulo de elasticidade (E)
- Limite de escoamento (σ<sub>y</sub> ou σ₀,₂)
- Resistência máxima à tração (σ<sub>u</sub>)
- Alongamento total (A% ou ε<sub>f</sub>)
- Estricção ou redução de área (Z%)