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Ciência dos Materiais (PROPRIEDADES MECÂNICAS (Principais (Elasticidade,…
Ciência dos Materiais
PROPRIEDADES MECÂNICAS
Principais
Elasticidade
Ductilidade
Resistência à tração
Fluência
Fadiga
Dureza
Tenacidade
Tipos de tensões que uma estrutura esta sujeita
Compressão
Cisalhamento
Tração
Torção
Testes para determinar as propriedades mecanicas dos metais
Resistência à tração
É medida submetendo-se o material à uma carga ou
força de tração
NBR-6152 para metais
Como efeito da aplicação de uma tensão tem-se a
deformação (variação dimensional).
A deformação é proporcional á tensão( lei de Hooke)
deformação
elástica
É reversível
plástica
ultrapassam o limite de
elasticidade
Ductilidade
Corresponde ao
alongamento total do material devido a deformação plástica
estricção
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Corresponde à tensão máxima
aplicada ao material antes da ruptura
Tensão de ruptura
Corresponde à tensão que promove
a ruptura do material
Resistência à compressão
Resistência à torção
Resistência ao choque
Resistência ao desgaste
Resistência à fadiga
Outras propriedades mecânicas importantes
fratura
As causas usuais são seleção e processamento impróprios de materiais e inadequado projeto do componente ou seu mau uso
dois modos de fratura são possíveis:
dúcteis e frágeis
dureza
É uma medida da resistência de um material a uma deformação plástica localizada
ensaios de dureza
por penetração; por choque e por risco
Ensaios de Dureza Brinell
Ensaios de Dureza Vickers
Ensaios de Dureza Rockwell
resistência ao impacto
fluência
normalmente um fenômeno indesejável e às vezes o fator limitante na vida
de uma parte.
fadiga
é uma forma de falha que ocorre em estruturas submetidas a tensões
dinâmicas e flutuantes
exemplos
pontes, aeronaves
O comportamento de fadiga de materiais de engenharia é altamente sensível a um numero de variaveis
FATORES QUE AFETAM A VIDA EM
FADIGA:
tensão média
Efeitos de superfície
efeitos do ambiente
corrosão por exemplo
Imperfeições cristalinas
"erro" no arranjo periódico
regular dos átomos em um cristal
Na posição dos átomos
Nos tipos de átomos
As imperfeições influenciam
muito nas propriedades dos materiais
aumento na resistência mecânica
muda o tipo de condutividade em determinadas regiões do material
Imperfeições estruturais
Defeitos pontuais
Associados com 1 ou 2 posições atômicas
Vacâncias ou vazios
falta de um
átomo
Átomos Intersticiais
Envolve um átomo extra no
interstício
FRENKEL
Ocorre em sólidos
iônicos
SCHOTTKY
Envolve a falta de um ânion e/ou um cátion
Vazios e Schottky favorecem a difusão
Impurezas
Formação de defeitos pontuais
São elementos de liga
aumentam a resistência mecânica
aumentar a resistência à corrosão
Aumentar a condutividade elétrica
adição de impurezas pode formar
segunda fase
soluções sólidas
não formam-se novas
estruturas.
Defeitos Lineares
Uma dimensão
DISCORDÂNCIAS
A presença deste defeito é a responsável pela
deformação, falha e ruptura dos materiais
Impurezas tendem a difundir-se e concentrar-se em torno das discordâncias formando uma atmosfera de impurezas
Geram vacâncias
As discordâncias contribuem para a
deformação plástica
Defeitos Planos ou interfaciais
Duas dimensões
Superfície externa
Na superfície os átomos não estão
completamente ligados
Então o estado energia dos átomos na
superfície é maior que no interior do cristal
Contorno de grão
Corresponde à região que separa dois ou
mais cristais de orientação diferente
O contorno de grão ancora o movimento das
discordâncias
O contorno geralmente é mais reativo
Fronteiras entre fases
Maclas ou Twins
É um tipo especial de
contorno de grão
A macla ocorre num plano definido e numa direção específica, dependendo da estrutura cristalina
Defeitos de empilhamento
Defeitos volumétricos
Três dimensões