Deformação elástica dos metais
Máquina de tração para ensaios mecânicos
Generalidades Quando se aplica um esforço mecânico, o seu efeito sobre o material ocorre em 3 etapas: Deformação elástica Deformação plástica Ruptura Na deformação elástica não há ruptura das ligações químicas, apenas um alongamento dessas, pela presença de uma força adicional que se soma as forças eletrostáticas existentes que estão em equilíbrio no material Assim quando se aplica um esforço externo os átomos se deslocam de suas posições iniciais, porém ao cessar esse esforço eles retornam as suas posições de origem. Logo a deformação elástica é retornável e pode ser repetida indefinidas vezes sem alterar a resistência nem as propriedades do material
Tipos de esforços (a)Tração (b)Compressão (c)Cisalha mento (d)torção
Relação entre tensão e deformação na região elástica Na fase elástica a deformação é proporcional ao esforço aplicado. A constante de proporcionalidade chama-se Módulo de Elasticidade (E) E= σ/ε Esse módulo é uma característica do material, sendo proporcional á energia das ligações químicas entre seus átomos. Tungstênio Tf= 3500ºC E= 39900 Kgf/mm² Ferro e aço Tf=1536ºC E= 21.000 Kgf/mm² Alumínio Tf=660 ºC E= 7000 Kgf/mm² Quando a tensão for do tipo de cisalhamento usa-se o modulo de cisalhamento G= τ/ γ onde τ é a tensão de cisalhamento e γ é a deformação de cisalhamento E e G se relacionam pela expressão: E=2G(1+ν)
Coeficiente de Poisson Sempre que se aumenta elasticamente um material em uma dimensão ele se reduz nas demais. A variável que indica esse percentual de variação se chama coeficiente de Poisson Esse valor está em geral entre 0,26 e 0,35 para os metais ν=- ε lateral /ε direto Desta forma a deformação elástica é sempre maior no sentido da força que nas direções perpendiculares