Escoamento. Resistência à tração. Alongamento. Tenacidade. O vocabulário do engenheiro.
Glossário de propriedades dos materiais para engenheiros: escoamento, resistência à tração, alongamento, tenacidade, fadiga e módulo. Definições padronizadas para o cálculo de projeto.
Glossário de propriedades dos materiais
No escoamento começa a deformação permanente; na resistência última, a peça rompe. Projeta-se normalmente pelo primeiro, com coeficiente de segurança de 1,5 a 3. Os materiais frágeis rompem direto no segundo.
Princípios principais.
Início da deformação permanente
A tensão em que começa a deformação permanente. Na maioria das aplicações é o limite de projeto.
Tensão máxima
A tensão máxima antes da ruptura, sempre acima do escoamento. Os materiais frágeis rompem exatamente aí.
% de alongamento antes de romper
Uma medida da ductilidade. O aço dá de 20 a 30 %, o alumínio de 8 a 15 % e os materiais frágeis menos de 5 %.
Rigidez
Relação entre tensão e deformação. O aço dá 200 GPa, o alumínio 69 e os plásticos de 1 a 4.
Contração lateral
Relação entre a deformação transversal e a axial. Na maioria dos metais vale 0,3; na borracha, perto de 0,5.
Carga cíclica
A tensão abaixo da qual se aguentam infinitos ciclos. No aço fica perto de 50 % da resistência à tração; o alumínio não tem limite verdadeiro.
Tenacidade
A energia absorvida ao romper por impacto. Indica quanta ductilidade resta sob choque.
Resistência à deformação da superfície
Resistência à penetração. Guarda uma relação frouxa com a resistência mecânica.
Variação dimensional por °C
Aço 12, alumínio 23 e plásticos de 80 a 200 µm/m·°C.
Perguntas frequentes
No escoamento começa a deformação permanente; na resistência última, a peça rompe. Projeta-se normalmente pelo primeiro, com coeficiente de segurança de 1,5 a 3. Os materiais frágeis rompem direto no segundo.
Ruptura do material sob carga cíclica repetida, a tensões abaixo do escoamento estático. É crítica em peças que acumulam ciclos: motores, molas, rolamentos.
O módulo é rigidez, ou seja, quanto a peça flete por unidade de carga. A resistência é o ponto de ruptura. Material de módulo alto quase não verga; material de resistência alta só cede sob carga muito grande.
Se as peças que encaixam dilatam de modo diferente, surgem tensões térmicas e as cotas se deslocam com a temperatura. Em instrumentos de precisão e óptica isso é crítico.
Crava-se um penetrador na superfície e mede-se a resistência. Há várias escalas — Rockwell, Brinell, Vickers, Shore — e cada uma cobre a sua faixa.
A tenacidade é a energia necessária para romper, ou seja, a área sob a curva tensão-deformação. Muita resistência somada a muita ductilidade dá muita tenacidade; os materiais frágeis têm pouca.
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