(VALOR 5,0) Imagine o diagrama de tensão-deformação do aço, o que representa o “patamar de escoamento ou de fluência”? O que são “limite de proporcionalidade”, “resistência máxima” e “limite de ruptura”? Explique os conceitos e desenhe um esboço gráfico típico indicando esses pontos. O gráfico visa indicar apenas a forma de deformação do material e não necessita ter valores.

Passo 1

O enunciado trata do diagrama tensão–deformação ( \sigma \varepsilon) típico do aço, extraído de um ensaio de tração, e pede para explicar e marcar quatro pontos-chave: limite de proporcionalidade, patamar de escoamento (ou fluência), resistência máxima e limite de ruptura.

Passo 2

Até o limite de proporcionalidade existe comportamento elástico e linear segundo a Lei de Hooke, isto é,
\sigma = E\,\varepsilon
onde E é o módulo de elasticidade. Ao ultrapassar esse ponto, a relação deixa de ser linear.
No patamar de escoamento (ou de fluência) inicia-se a deformação plástica. Nessa região a tensão varia pouco ou permanece quase constante, embora a deformação \varepsilon aumente, indicando que o material sofre escorregamento de discordâncias sem aumento significativo de carga.
Após o fim do patamar de escoamento, ocorre encruamento (strain hardening) até atingir a resistência máxima (ou tensão de pico), que é o valor máximo de \sigma suportado antes de começar a estricção localizada do corpo de prova.
Finalmente, dá-se a ruptura (ou “limite de ruptura”), quando o material se fratura. Nesse ponto registra-se a tensão e a deformação em que há separação completa da amostra.

Passo 3

A seguir um esboço gráfico esquemático (eixos sem escala) marcando os pontos A, B, C e D:
\sigma
resistência
máxima
patamar \quad ruptura
\begin{array}{c} \text{resistência máxima} \\\ \text{máxima} \\\ \end{array}êáá
\begin{array}{c} \text{A} \quad \text{limite de proporcionalidade} \\\ \text{B} \quad \text{início do patamar de escoamento} \\\ \text{C} \quad \text{resistência máxima (pico de tensão)} \\\ \text{D} \quad \text{limite de ruptura (marca-se na descida da curva)} \end{array}íêáã
Onde:
\bullet A = \text{limite de proporcionalidade}
\bullet B = \text{início do patamar de escoamento}í
\bullet C = \text{resistência máxima (pico de tensão)}êáã
\bullet D = \text{limite de ruptura}

Resposta

limite de proporcionalidade: fim da região elástica linear ( \sigma\propto\varepsilon);
patamar de escoamento (ou fluência): faixa de deformação plástica com tensão quase constante;
resistência máxima: maior tensão atingida antes da estricção;
limite de ruptura: ponto de fratura do material.

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