Exercícios Resolvidos - Ensaio de Tração, Compressão e Impacto em Aços

Questão 1 10 pto A partir dos dados obtidos no ensaio de tração convencional de uma amostra de um aço carbono determinar a limite de escoamento c limite de ruptura e alongamento específico g módulo de resiliência b limite de resistência à tração d módulo de elasticidade f coeficiente de estricção h módulo de tenacidade Dados L0 50 mm e D0 60mm Questão 2 10 pto Esquematize as curvas tensãodeformação reais e convencionais para os casos indicados a seguir a Um metal dúctil que apresenta escoamento nítido b Um corpo de prova usinado a partir de uma barra do mesmo metal indicado em a A barra tinha sido anteriormente submetida a uma tensão que corresponde aproximadamente ao ponto médio entre o início do escoamento e o limite de resistência c Um corpo de prova usinado a partir de uma barra do mesmo metal indicado em a A barra foi anteriormente laminada a frio até uma deformação longitudinal real além da deformação real no ponto correspondente ao limite de resistência porém menor que a deformação real na ruptura d Um material dúctil que não encrua Sua resposta Questão 4 10 pto Um cilindro de aço com 12 mm de diâmetro por 50 mm de comprimento é ensaiado em compressão A fratura ocorre para uma carga axial de 220000 N num plano inclinado a 40 da linha central do eixo do cilindro Calcule a tensão no plano de fratura Questão 6 10 pto Os dados apresentados em seguida referemse a uma série de ensaios de impacto Charpy em corpos de prova de um aço baixo carbono a Montar um gráfico energia de impacto versus temperatura b Determinar a temperatura de transição dúctilfrágil tomando como referência uma temperatura média entre as energias de impacto máxima e mínima c Determinar a temperatura de transição dúctilfrágil no ponto em que a energia de impacto é de 50 J Questão 7 10 pto Estime a dureza Brinell e o limite de resistência à tração de um aço carbono com 02 C e que tenha sido resfriado no forno a partir da região austenítica Qual seria o aumento percentual no limite de resistência à tração caso esse aço fosse submetido a um tratamento térmico que provocasse a formação de perlita fina Questão 9 10 pto Para o resultado do ensaio de flexão em três pontos apresentado na figura abaixo determine a módulo de ruptura b módulo de tenacidade c módulo de elasticidade Questão 10 10 pto Os dados obtidos em um ensaio de fadiga de um açoliga são apresentados na tabela abaixo a Monte um gráfico σa versus log N utilizando esses dados b Qual é o limite de resistência à fadiga desse aço c Determine a vida em fadiga para amplitudes de oscilação iguais a 415 MPa e 275 MPa d Estime as resistências à fadiga para N 2 104 e N 6 105 Charpy Série2 Fadiga Série1 Polinomial Série1 Carga 1000 N Comprimento L mm Ruptura Dr 493 mm medido Mudança de escala 1 a Se onde ε 0002 ε Δl l₀ 0002 Δl 50 01 501 Traçando a reta no grafico 165 kN σe 165 10³ π 6²4 58357 MPa c Observando o gráfico 22 kN σR 22 10³ π 6²4 7781 Mpa e A 55 50 50 01 10 g E 58357 35367 00054 0002 Limite proporcionalidade 12 kN 42441 MPa σ 10 10³ π 6²4 35367 MPa UR 42441² 2 676 10³ 133 MPa b Observando 28 kN 9903 MPa d Feito na letra g Digitalizado com CamScanner b E 6² 493² 6² 3249 b UT 58357 9903 2 5 50 7869 MPa 3 a b c d real Eng real Eng real Eng real Eng Digitalizado com CamScanner T 220103 π1224 sen40 cos 40 95784 MPa 6 a Em anexo b Máx 0C Min 200C 02002 100C c Observando o gráfico 105C 7 Pelo resfriamento descrito esse aço contém majoritariamente ferrita com perlita grossa Suza Por pesquisa o microconstituinte atual tem em média 400 MPa de tração a perlita fina 440 MPa Aumento de 10 9 a σR 8 475 103 100 π 203 σR 1511972 MPa Nota considerando a distância entre apoios 100 mm b 1511972 18 2 1360775 MPa c J π 104 4 785 103 mm4 f 475 1003 1360775 785 103 48 9264 mm 10 a Em anexo b Pelo gráfico 290 MPa c Para 275 MPa Para 415 MPa 0 interpolação 415 470 30 103 10 103 440 470 104 466 103 ciclos d Pelo gráfico N 2 104 450 MPa N 6 105 375 MPa