Propriedade dos materiais

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1. INTRODUÇÃO




As propriedades mecânicas de materiais são verificadas pela execução de experimentos de laboratório que reproduzem tanto quanto possível as condições de trabalho. O comportamento mecânico de um material reflete a relação entre a sua resposta ou deformação a uma carga ou força que esteja sendo aplicada. Algumas propriedades mecânicas relevantes são resistência,dureza, ductibilidade e rigidez.
Em ensaios laboratoriais fatores como a natureza da carga aplicada e duração da sua aplicação, bem como as condições ambientais devem ser levados em consideração. A carga pode ser de tração, compressiva, ou de cisalhamento. O tempo de aplicação e a temperatura da operação também podem ser aspectos importantes.
O comportamento mecânico de certos materiais,como por exemplo, aço 1020 e 4340 pode ser verificado mediante um ensaio de tensão-deformação. Dentre estes ensaios um dos mais comuns é executado sob tração. Um material que é submetido a uma tensão sofre, em primeiro lugar, uma deformação elástica ou não permanente. Uma amostra é deformada, geralmente até a sua fratura, mediante uma carga de tração gradativa que é aplicada a um corpo de prova.Na ciência dos materiais, dureza é uma propriedade mecânica que os materiais sólidos apresentam em termos de resistência a deformações permanentes (plásticas), estando esta característica diretamente relacionada com a força de ligação dos seus átomos.Os ensaios de dureza são realizados com mais frequência do que os outros ensaios mecânicos em função de serem simples e baratos, os ensaios nãosão destrutivos e outras propriedades mecânicas podem ser estimadas a partir de dados obtidos por ensaios de dureza, tais como limite de resistência e tração.
Nos ensaios realizados em laboratório foram feitas as análises de tração e dureza nos aços 1020 e 4340.
O aço 1020 possui baixo teor de carbono, segundo norma SAE tem 0,2 % de carbono. É de fácil usinabilidade e baixa dureza. É um açoaltamente tenaz, particularmente indicado para fabricação de peças que devam receber tratamento superficial para aumento de dureza, principalmente cementação, porém o aço 1020 não pode ser temperado e beneficiado. É aplicado na mecânica em geral como peças comuns por ter baixo custo. Indicado para parafusos, trefilados duros, longarinas, chassis, discos de roda, peças em geral para máquinas eveículos submetidos a esforços pequenos e médios. Utilizado ainda para eixos em geral, forjados.
O aço SAE 4340 é um aço de elevada temperabilidade e boa forjabilidade. Devido às suas características ele é aplicado para fabricação de virabrequins para aviões, tratores, eixos com elevada solicitação mecânica e veículos em geral. Na indústria aeronáutica é muito utilizado devido sua granderesistência e tenacidade que são fundamentais em projetos aeronáuticos para diversas aplicações, desde peças utilizadas na montagem da aeronave como também em ferramentais que são utilizados para construção e montagem das aeronaves.

2. OBJETIVOS

Avaliar o comportamento dos aços 1020 e 4340 quando submetido a esforços e medir suas durezas.

3. MATERIAIS E MÉTODOS


1. Corpos deprova
O primeiro procedimento consistiu em identificar o material do corpo de prova. Em
seguida, mediu-se o diâmetro e o comprimento do corpo de prova e então recebeu marcações ao longo do seu comprimento útil. No corpo as marcações foram ser feitas a cada 5 milímetros, conforme demonstra a figura (Figura 3) a seguir. Foram utilizados corpos de prova de aço 1020 ( Lo = 50mm e diâmetro = 8,03 mm) eaço 4340 (Lo = 59,56 mm e diâmetro = 8 mm).
[pic]
Figura 3- Representação esquemática do corpo de prova




Tabela 1- Composição química do aço 1020.
|COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO AÇO 1020 |
|C |Mn |P |S |Si |Ni |Cr |Mo |
|0,18/0,23 |0,30/0,60...
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