Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

dutilidade para vários metais comuns, que foram tratados termicamente a fim de conferir-lhes
resistência mecânica relativamente baixa. Estas propriedades são sensíveis a qualquer deformação
prévia, à presença de impurezas e/ou a qualquer tratamento térmico ao qual o metal tenha sido
submetido. O módulo de elasticidade é um parâmetro mecânico que é insensível a estes
tratamentos.Do mesmo modo que para o módulo de elasticidade, as magnitudes tanto do limite
convencional de elasticidade quanto do limite de resistência à tração declinam-se com a elevação da
temperatura; justamente o oposto se aplica para a dutilidade - ela cresce com a elevação da
temperatura. A Figura 6.13 mostra como o comportamento tensão-deformação do ferro varia com
a temperatura.
Tabela 6.2 - Propriedades Mecânicas Típicass de Vários Metais num Estado Recozido e em Estado
Comercialmente Puro.
Figura 6.13 - Comportamento tensão de engenharia-deformação para ferro em 3 temperaturas.
Resiliência
Resiliência é a capacidade de um material absorver energia quando ele é deformado elasticamente
e então, no descarregamento, ter recuperada esta energia. A propriedade associada é o módulo de
resiliência, U r , que é a energia de deformação por unidade de volume requerida para tensionar o
material a partir do estado não-carregado até o ponto de escoamento.
Computacionalmente, o módulo de resiliência para uma amostra submetida a um teste de
tração uniaxial é justamente a área sob a curva de tensão de engenharia-deformação tomada até o
escoamento (Figura 6.14), ou
U r = I o εy σdε
(6.12a)
Figura 6.14 - Representação esquemática mostrando como o módulo de resiliência
(correspondendo à área sombreada) é determinado a partir do comportamento de tensão de
tração-deformação do material.
Supondo uma região elástica linear,
U r = (1/2)σ y ε y
(6.12b)
na qual ε y é a deformação no escoamento.
As unidades de resiliência são o produto das unidades de cada um dos 2 eixos do gráfico de
tensão-deformação. Para unidades costumeiras nos Estados Unidos da América este produto é
polegada-libraforça por polegada cúbica (in.lb f .in -3 , equivalente a psi), ao passo que com as
unidades do SI êle é joule por metro cúbico (J.m -3 , equivalente a Pa). Tanto polegada-libraforça e
joule são unidades de energia e assim esta área sob a curva de tensão-deformação representa
absorção de energia por unidade de volume (em in 3 ou m 3 ) de material.
A incorporação da Equação 6.4 à Equação 6.12b fornece