As propriedades mecânicas dos materiais metálicos abrangem o seu comportamento sob carga externa ou o efeito combinado da carga e de fatores ambientais. Essas propriedades desempenham um papel crucial na compreensão da resposta do material a diversas condições. Neste artigo, nos aprofundaremos nas propriedades mecânicas comuns dos metais e sua importância em aplicações de engenharia.
Força:
A resistência é uma medida da resistência de um material à deformação plástica e à fratura. Os principais indicadores de força incluem:
Resistência ao escoamento: A força de tração na qual o material apresenta deformação plástica perceptível.
Resistência à tração: A tensão máxima que uma amostra pode suportar antes da fratura, representando sua resistência à deformação uniforme.
Resistência à ruptura: A tensão máxima que causa a falha do material, indicando sua capacidade máxima de suporte de carga.
Dureza:
A dureza mede a resistência de um material à deformação plástica e falha local da superfície. Serve como um indicador da resistência do material e pode ser avaliado através de vários métodos de teste, como testes de dureza Brinell, Rockwell, Vickers, Shore, Leeb e Mohs.
Resistência à fratura:
A tenacidade à fratura explora a resistência de um material à propagação de trincas. É um parâmetro chave na mecânica da fratura, especialmente quando se trata de componentes contendo trincas macroscópicas existentes.
Elasticidade:
Elasticidade significa a capacidade de um material de resistir à deformação elástica sob tensão. O principal indicador é:
Módulo de elasticidade (rigidez): Este parâmetro quantifica a resistência de um material à deformação elástica e é crucial para aplicações que requerem estabilidade dimensional.
Limite Elástico: O limite elástico representa a tensão máxima que um material pode suportar enquanto ainda exibe comportamento elástico. Além deste limite, ocorre deformação permanente ou plasticidade.
Plasticidade:
A plasticidade refere-se à capacidade de um material sofrer deformação plástica sem sofrer danos sob cargas estáticas. Parâmetros importantes de plasticidade incluem:
Alongamento após fratura: O aumento percentual no comprimento de referência após a fratura de uma amostra, em relação ao seu comprimento original.
Redução de Área: Redução percentual da área da seção transversal no ponto de fratura em relação à área inicial, destacando a ductilidade do material.
Fadiga:
O fenômeno da fadiga ocorre quando um material sofre falha devido a danos acumulados sob tensão e deformação cíclica. As principais características da fadiga incluem:
Fratura retardada cíclica de baixa tensão: As fraturas por fadiga normalmente ocorrem em níveis de tensão inferiores à resistência à tração do material, às vezes até abaixo de sua resistência ao escoamento.
Fratura Frágil e Súbita: As falhas por fadiga geralmente acontecem sem sinais aparentes de deformação, apresentando riscos potenciais.
Sensibilidade ao entalhe: A fadiga é altamente sensível a entalhes, rachaduras e defeitos estruturais, tornando-os considerações críticas na seleção e projeto de materiais.
Ao compreender as propriedades mecânicas dos materiais metálicos, engenheiros e projetistas podem tomar decisões informadas em relação à seleção de materiais, projeto de componentes e integridade estrutural. Essas propriedades fornecem informações valiosas sobre o comportamento de um material, garantindo desempenho e confiabilidade ideais em diversas aplicações.
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