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CONCEITOS DE TENSÃO E DEFORMAÇÃO
Se uma carga é estática ou se ela se altera de uma maneira relativamente lenta ao longo do tempo e é aplicada uniformemente sobre uma seção reta ou superfície de um membro, o comportamento mecânico pode ser verificado mediante um simples ensaio de tensão-deformação. Existem três maneiras principais segundo uma carga pode ser aplicada: tração, compressão ecisalhamento. Em engenharia, muitas cargas são de natureza torcional, e não de natureza puramente cisalhante.
ENSAIO DE TRAÇÃO
Um dos ensaios mecânicos de tensão-deformação mais comuns é executado sobre tração. Como será visto, o ensaio de tração pode ser usado para avaliar diversas propriedades mecânicas dos materiais que são importantes em projetos. Uma amostra é deformada, geralmente até suafratura, mediante uma carga de tração gradativamente crescente, que é aplicada uniaxialmente ao longo do eixo mais comprido de um corpo de prova. Normalmente a seção reta é circular, porém corpos de prova retangulares também são usados.
Durante os ensaios, a deformação fica confinada a região central, mais estreita do corpo de prova, que possui uma seção reta uniforme ao longo do seu comprimento. Ocorpo de prova é preso pelas suas extremidades nas garras de fixação do dispositivo de testes.
A máquina de ensaios de tração alonga o corpo de prova a uma taxa constante, e também mede contínua e simultaneamente a carga e os alongamentos resultantes. Tipicamente, um ensaio de tensão-deformação leva vários minutos para ser executado e é destrutivo, isto é, até a ruptura do corpo de prova.RESISTÊNCIA À FRATURA
A resistência à fratura de um material é determinada pela tenacidade. A tenacidade é um termo mecânico que é usado em vários contextos: livremente falando, ela representa uma medida da habilidade de um material em absorver energia até sua fratura.
Para uma situação estática (pequena taxa de deformação), a tenacidade pode ser determinada a partir dos resultados de um ensaiotensão-deformação. As unidades de tenacidade são: energia por unidade de volume do material. Para que um material seja tenaz, ele deve apresentar tanto resistência como ductibilidade. E freqüentemente materiais dúcteis são mais tenazes que materiais frágeis.
ENSAIOS DE DUREZA ROCKWELL
Os ensaios Rockwell constituem o método mais comumente utilizado para medir a dureza, pois eles são muito simples deexecutar e não exigem qualquer habilidade especial. Os penetradores incluem bolas de aço esféricas endurecidas, com diâmetros de 1/16, 1/8, 1/4 e 1/2 polegada, e um penetrador cônico de diamante para os metais mais duros. O número índice de dureza é determinado pela diferença na profundidade de penetração que resulta da aplicação de uma carga inicial menor seguida por uma carga principal maior: autilização de uma carga menor aumenta a precisão do ensaio. Com base na magnitude de ambas as cargas, a menor e a principal, existem dois tipos de ensaios: Rockwell e Rock Superficial (Superficial Rockwell).
ENSAIOS DE DUREZA BRINELL
Nos ensaios de dureza Brinell, como nas medições Rockwell, um penetrador esférico e duro é forçado contra a superfície do material a ser testado. O diâmetro do penetradorde aço endurecido (ou carbeto de tungstênio) é de 10,00 mm. As cargas padrões variam entre 50 e 3000 kg, em incrementos de 500 kg. Durante o ensaio a carga é mantida constante durante um tempo especifico (entre 10 e 30 s). O índice de dureza Brinell é função tanto da magnitude da carga como do diâmetro de impressão resultante.
Esse método é muito utilizado para calcular a dureza dos matériais queestiverem em estudo, em empresas de qualquer porte que queiram oferecer um produto com qualidade e resistência, será mais que necessário realizar determinado teste.
Esse ensaio foi divulgado em 1900 por J. Brinell e após isso o teste passou a ser aceito e padronizado por determinados testes que se relacionaram valores obtidos em resultados de resistência a tração e os valores obtidos nos...
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