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8/18/2019 Ensaio de Tração e Diagrama de Tensão x Deformação
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Ensaio de tração
Em um ensaio de tração, um corpo de prova é submetido a um esforço que tende a
alongá-lo ou esticá-lo até à ruptura. Geralmente, o ensaio é realizado num corpo de prova de formas e dimensões padronizadas, para que os resultados obtidos possam ser
comparados ou, se necessário, reproduzidos. Este corpo de prova é fiado numa
máquina de ensaios que aplica esforços crescentes na sua direç!o aial, sendo medidas
as deformações correspondentes. "s esforços ou cargas s!o mensurados na pr#pria
máquina, e, normalmente, o ensaio ocorre até a ruptura do material.
Ensaio
$om esse tipo de ensaio, pode-se afirmar que praticamente as deformações promovidas
no material s!o uniformemente distribu%das em todo o seu corpo, pelo menos até seratingida uma carga máima pr#ima do final do ensaio e, como é poss%vel fazer com
que a carga cresça numa velocidade razoavelmente lenta durante todo o teste, o ensaio
de traç!o permite medir satisfatoriamente a resist&ncia do material. ' uniformidade da
deformaç!o permite ainda obter medições para a variaç!o dessa deformaç!o em funç!o
da tens!o aplicada. Essa variaç!o, etremamente (til para o engen)eiro, é determinada
pelo traçado da curva tens!o-deformaç!o a qual pode ser obtida diretamente pela
máquina ou por pontos. ' uniformidade termina no momento em que é atingida a carga
máima suportada pelo material, quando começa a aparecer o fen*meno da estricç!o ou
da diminuiç!o da secç!o do provete, no caso de matérias com certa ductilidade. '
ruptura sempre se dá na regi!o mais estreita do material, a menos que um defeito interno
no material, fora dessa regi!o, promova a ruptura do mesmo, o que raramente acontece.
' precis!o de um ensaio de traç!o depende, evidentemente, da precis!o dos aparel)os
de medida que se dispõe. $om pequenas deformações, pode-se conseguir uma precis!o
maior na avaliaç!o da tens!o ao invés de detectar grandes variações de deformaç!o,
causando maior imprecis!o da avaliaç!o da tens!o. +esmo no in%cio do ensaio, se esse
n!o for bem conduzido, grandes erros pode ser cometidos, como por eemplo, se o
provete n!o estiver bem alin)ado, os esforços assimétricos que aparecer!o levar!o a
falsas leituras das deformações para uma mesma carga aplicada. eve-se portanto
centrar bem o corpo-de-prova na máquina para que a carga sea efetivamente aplicada
na direç!o do seu eio longitudinal.
Resultados
Em um ensaio de traç!o, obtém-se o gráfico tens!o-deformaç!o, na qual é poss%vel
analisar o comportamento do material ao longo do ensaio.
o in%cio do ensaio, até a ruptura, os materiais geralmente passam pelas seguintes
etapas
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iagrama tens!o-deformaç!o obtido através de um ensaio de traç!o
/. 0ens!o +áima de 0raç!o
1. 0ens!o de Escoamento
2. 0ens!o de 3uptura
4. 3egi!o de Encruamento
5. 3egi!o de 6Empescoçamento6.
• Deformação Elástica
7ara a maioria dos metais que s!o solicitados em traç!o e com n%veis de tens!orelativamente baios, a tens!o e a deformaç!o s!o proporcionais de acordo com a
relaç!o abaio.
8 9 E :
Esta é a con)ecida lei de ;oo<e uniaial e a constante de proporcionalidade =E> é o
m#dulo de elasticidade, ou m#dulo de ?oung.
's deformações elásticas n!o s!o permanentes, ou sea, quanto a carga é removida, o
corpo retorna ao seu formato original. @o entanto, a curva tens!o-deformaç!o n!o é
sempre linear, como por eemplo, no ferro fundido cinzeto, concreto e pol%meros.
'té este ponto, assume-se que a deformaç!o elástica é independente do tempo, ou sea,
quando uma carga é aplicada, a deformaç!o elástica permanece constante durante o
per%odo em que a carga é mantida constante. 0ambém é assumido que ap#s a remoç!o
da carga, a deformaç!o é totalmente recuperada, ou sea, a deformaç!o imediatamente
retorna para o valor zero.
• Deformação Plástica
'cima de uma certa tens!o, os materiais começam a se deformar plasticamente, ou sea,
ocorrem deformações permanentes. " ponto na qual estas deformações permanentes
começam a se tornar significativas é c)amado de limite de escoamento.
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7ara metais que possuem transiç!o gradual do regime elástico para o plástico, as
deformações plásticas se iniciam no ponto na qual a curva tens!o-deformaç!o deia de
ser linear, sendo este ponto c)amado de limite de proporcionalidade. @o entanto, é
dif%cil determinar este ponto precisamente. $omo conseqA&ncia, criou-se uma
convenç!o na qual é constru%da uma lin)a reta paralela à porç!o elástica, passando
geralmente pela deformaç!o de B,BB1. ' tens!o correspondente à intersecç!o desta lin)acom a curva tens!o-deformaç!o é o limite de escoamento.
' magnitude do limite de escoamento é a medida da resist&ncia de um material à
deformaç!o plástica e pode variar muito, como por eemplo, entre 25 +7a para uma
liga de alum%nio de baia resist&ncia até /4BB +7a para um aço de alta resist&ncia.
urante a deformaç!o plástica, a tens!o necessária para continuar a deformar um metal
aumenta até um ponto máimo, c)amado de limite de resistência à tração, na qual a
tens!o é a máima na curva tens!o-deformaç!o de engen)aria. Csto corresponde a maior
tens!o que o material pode resistirD se esta tens!o for aplicada e mantida, o resultado
será a fratura. 0oda a deformaç!o até este ponto é uniforme na seç!o. @o entanto, ap#seste ponto, começa a se formar uma estricç!o, na qual toda a deformaç!o subseqAente
está confinada e, é nesta regi!o que ocorrerá ruptura. ' tens!o corresponde a fratura é
c)amada de limite de ruptura.
'ssim, é poss%vel obter o gráfico tens!o-deformaç!o, que varia conforme o material
analisado. 7or eemplo, os materiais frágeis, como cermicas e concreto, n!o
apresentam um limite de escoamento. Fá os materiais d(cteis, como o alum%nio, n!o
apresentam o limite de escoamento bem definido.
iagrama tens!o-deformaç!o para um
material frágil/. 0ens!o máima de traç!o1. 3uptura. iagrama de deformaç!o para uma liga tipica de aluminio
/. 0ens!o máima de traç!o1. imite de escoamento
2. 0ens!o limite de proporcionalidade 4. 3uptura
5. eformaç!o 6offset6 Htipicamente B,BB1I.