Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

nenhuma deformação plástica antes da fratura é denominado frágil ("brittle"). Os comportamentos
de tensão de tração-deformação para materiais tanto dúteis quanto frágeis são esquematicamente
ilustrados na figura 6.12.
Figura 6.12 - Representações esquemáticas de comportamento tensão de tração-deformação para
materiais frágil e dútil carregados até à fratura.
A dutilidade pode ser expressa quantitativamente tanto como porcentagem de elongação
quanto como porcentagem de redução de área. A porcentagem de elongação, %EL, é a
porcentagem de deformação plástica na fratura, ou
%EL = [(l f - l o ) / l o ] x 100 (6.10)
onde l f é o comprimento de fratura 4 e l o é o comprimento original de cálibre (ou base de medida)
como acima discriminado. Porquanto uma porção significativa da deformação plástica na fratura está
confinada à região do pescoço, a magnitude de %EL dependerá da Base de Medida. Quanto
menor l o tanto maior a fração da elongação total a partir do pescoço e , consequentemente, tanto
maior o valor de %EL. Portanto, l o deveria ser especificado quando os valores de porcentagem de
elongação forem citados; a Base de Medida é comumente igual a 2 polegadas (50mm).
Porcentagem de Redução de Área %RA é definida como
%RA = [(A o - A f )/A o ] x 100 (6.11)
onde A o é a área da seção reta original e A f é a área da seçãoreta no ponto de fratura 4 . Valores de
porcentagem de redução de área são independentes tanto de l o quanto de A o . Além disto, para um
dado material as magnitudes de %EL e %RA serão, em geral, diferentes. Muitos metais possuem
pelo menos um moderado grau de dutilidade à temperatura ambiente; entretanto, alguns se tornam
frágeis à medida em que a temperatura é abaixada (Seção 8.6).
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4 Tanto l f quanto A f são medidos depois da fratura e após as duas extremidades quebradas terem
sido reposicionadas de novo juntas.
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Um conhecimento da dutilidade dos materiais é importante por pelo menos 2 razões.
Primeiro, ela indica a um projetista o grau até onde uma estrutura se deformará plásticamente antes
da fratura. Segundo, ela especifica o grau de deformação permissível durante operações de
fabricação. Nós algumas vezes nos referimos a materiais relativamente dúteis como sendo
"generosos"("forgiving") no sentido de que eles podem experimentar deformação local sem fratura
caso exista um erro em magnitude no cálculo de tensão do projeto.
Materiais frágeis são aproximadamente considerados como aqueles que possuem uma
deformação de fratura de menos de cerca de 5%.
Assim várias importantes propriedades mecânicas de metais podem ser determinadas a partir
de testes de tensão de tração-deformação. A Tabela 6.2 apresenta alguns valores típicos à
temperatura ambiente de limite convencional de elasticidade, limite de resistência à tração e