b) Determine a tensão de escoamento do material. c) Calcule o módulo de elasticidade (E).

MAPA – Material de Avaliação Prática da Aprendizagem – Ciências dos Materiais

CONTEXTUALIZAÇÃO

 
Imagine que você é o engenheiro responsável pela análise de materiais em uma indústria metalúrgica que fabrica eixos para transmissões automotivas. Recentemente, um novo lote de aço foi recebido do fornecedor, e para garantir a qualidade e a conformidade com as especificações do projeto, foi solicitado um ensaio de tração em corpos de prova padronizados. Sabe-se que o objetivo do teste de tração é avaliar as principais propriedades mecânicas do material, como módulo de elasticidade, limite de escoamento, limite de resistência à tração, alongamento e tenacidade.
Durante o ensaio, obteve-se uma curva tensão × deformação característica para o material.
Os resultados experimentais indicaram que o corpo de prova, com comprimento inicial de 50 mm e diâmetro de 10 mm, apresentou:
 
– Alongamento final de 62 mm no momento da ruptura.
– Carga máxima registrada de 32.000 N.
– Deformação elástica acontece até o valor de 0,002 (0,2%).
– Carga correspondente ao limite de escoamento de 18.000 N.
 
Diante dessas informações, determine as seguintes características do material:
 
a) Calcule a área inicial da seção transversal do corpo de prova e, a partir dela, determine a tensão máxima suportada pelo material.
 
b) Determine a tensão de escoamento do material.
 
c) Calcule o módulo de elasticidade (E).
 
d) Calcule o percentual de alongamento do corpo de prova até a ruptura.

e) Explique, em termos conceituais, se o material pode ser considerado dúctil ou frágil, justificando com base nos resultados obtidos.