Os metais são materiais amplamente utilizados na indústria devido às suas excelentes propriedades mecânicas. Essas propriedades são essenciais para determinar a resistência, a ductilidade, a tenacidade, a dureza e a maleabilidade dos metais. A compreensão dessas propriedades mecânicas é fundamental para o projeto e a fabricação de componentes e estruturas metálicas. Neste contexto, é importante conhecer e compreender as nove principais propriedades mecânicas dos metais, que serão discutidas neste artigo.
Propriedades mecânicas dos metais: características que influenciam sua resistência e flexibilidade.
Os metais possuem diversas propriedades mecânicas que influenciam sua resistência e flexibilidade. Essas características são essenciais para determinar a adequação de um metal para determinadas aplicações. Neste artigo, vamos discutir nove propriedades mecânicas dos metais que são importantes para entender seu comportamento sob diferentes condições.
1. Ductilidade: A ductilidade de um metal se refere à sua capacidade de se deformar sob tensão sem se romper. Metais com alta ductilidade são ideais para aplicações que exigem flexibilidade, como fios e cabos.
2. Tenacidade: A tenacidade de um metal está relacionada à sua capacidade de absorver energia antes de se romper. Metais com alta tenacidade são mais resistentes a impactos e choques.
3. Resistência à tração: A resistência à tração de um metal é a capacidade de resistir à deformação quando submetido a uma força de tração. Metais com alta resistência à tração são usados em aplicações que exigem suportar cargas elevadas.
4. Dureza: A dureza de um metal é a sua capacidade de resistir à deformação plástica sob carga. Metais com alta dureza são usados em ferramentas e equipamentos que requerem resistência ao desgaste.
5. Maleabilidade: A maleabilidade de um metal se refere à sua capacidade de se deformar sob compressão sem se romper. Metais maleáveis são usados na fabricação de folhas e chapas.
6. Resistência à corrosão: A resistência à corrosão de um metal é a sua capacidade de resistir à deterioração causada por agentes corrosivos. Metais com alta resistência à corrosão são usados em ambientes agressivos.
7. Resiliência: A resiliência de um metal é a sua capacidade de absorver energia e depois retornar à sua forma original. Metais com alta resiliência são usados em aplicações que requerem absorção de impactos.
8. Fragilidade: A fragilidade de um metal é a sua propensão a se romper sem deformação significativa. Metais frágeis são evitados em aplicações que requerem resistência a impactos.
9. Elasticidade: A elasticidade de um metal se refere à sua capacidade de retornar à forma original após a remoção da carga. Metais elásticos são usados em molas e componentes que requerem flexibilidade.
Em resumo, as propriedades mecânicas dos metais são essenciais para entender seu comportamento sob diferentes condições de carga e temperatura. A combinação dessas características determina a adequação de um metal para uma determinada aplicação, garantindo sua resistência e flexibilidade.
Propriedades mecânicas de metais e ligas obtidas através do ensaio de tração.
Os metais e ligas possuem diversas propriedades mecânicas que podem ser obtidas através do ensaio de tração. Esse ensaio é um dos mais comuns e importantes para a análise do comportamento dos materiais sob tensão. Abaixo, listamos 9 propriedades mecânicas dos metais:
- Ductilidade: capacidade do material de se deformar plásticamente antes da ruptura. Materiais ducteis apresentam maior capacidade de deformação.
- Resistência à tração: capacidade do material de resistir à força de tração. Materiais com alta resistência à tração são mais resistentes.
- Limite de escoamento: ponto em que o material deixa de se comportar de forma elástica e passa para a deformação plástica. Materiais com alto limite de escoamento são mais resistentes à deformação.
- Resiliência: capacidade do material de absorver energia sem sofrer deformações permanentes. Materiais resilientes são mais tenazes.
- Dureza: resistência do material à penetração. Materiais mais duros são menos suscetíveis a riscos e deformações.
- Maleabilidade: capacidade do material de ser deformado sem se romper. Materiais maleáveis são mais fáceis de serem trabalhados.
- Resistência ao impacto: capacidade do material de resistir a impactos repentinos. Materiais com alta resistência ao impacto são mais resistentes a choques.
- Alongamento: medida da deformação do material antes da ruptura. Materiais com maior alongamento são mais dúcteis.
- Módulo de elasticidade: medida da rigidez do material. Materiais com alto módulo de elasticidade são mais rígidos.
Essas são algumas das propriedades mecânicas dos metais e ligas que podem ser obtidas através do ensaio de tração. É importante entender essas propriedades para garantir a utilização adequada dos materiais em diversas aplicações.
Capacidade de resistência à deformação plástica e fratura sob carga: qual propriedade mecânica define?
A capacidade de resistência à deformação plástica e fratura sob carga é uma propriedade mecânica essencial dos metais que define sua durabilidade e resistência. Quando um metal é submetido a uma carga, ele pode deformar-se plásticamente, ou seja, mudar permanentemente sua forma sem quebrar. A capacidade de resistir a essa deformação plástica e à fratura sob carga é crucial para determinar a qualidade e a aplicabilidade de um metal em diversas situações.
Essa propriedade mecânica é medida por meio de testes de tração, onde a amostra do metal é submetida a forças crescentes até atingir o ponto de ruptura. A resistência à deformação plástica é representada pela capacidade do metal de suportar essas forças sem se deformar excessivamente, enquanto a resistência à fratura sob carga é a capacidade de resistir à propagação de trincas e fissuras que podem levar à falha do material.
Portanto, a capacidade de resistência à deformação plástica e fratura sob carga é uma propriedade mecânica fundamental que define a qualidade e a confiabilidade dos metais em diversas aplicações, desde a construção de estruturas até a fabricação de equipamentos industriais.
A relevância das propriedades mecânicas na escolha e desempenho dos materiais utilizados.
As propriedades mecânicas dos materiais desempenham um papel fundamental na escolha e no desempenho dos mesmos em diversas aplicações. Quando se trata de metais, essas propriedades são especialmente importantes devido à sua ampla utilização em diferentes setores da indústria.
Uma das propriedades mecânicas mais importantes dos metais é a resistência mecânica, que se refere à capacidade do material de suportar cargas externas sem sofrer deformações excessivas. Outra propriedade significativa é a dureza, que está relacionada à capacidade de um material resistir à penetração ou à abrasão.
Além disso, a tenacidade é uma propriedade crucial, pois está associada à capacidade de um material absorver energia antes de falhar. A ductilidade e a maleabilidade também são propriedades importantes, pois influenciam a capacidade de um material de ser deformado sem se romper.
A resistência à fadiga é outra propriedade mecânica relevante, uma vez que se refere à capacidade de um material resistir a ciclos repetidos de carga. A resistência ao impacto é importante em aplicações onde o material está sujeito a impactos de alta intensidade.
Por fim, a rigidez e a resiliência também são propriedades mecânicas a serem consideradas na escolha de materiais, pois influenciam diretamente o comportamento do material sob carga. Portanto, ao selecionar um material para uma determinada aplicação, é essencial considerar suas propriedades mecânicas para garantir um desempenho adequado e seguro.
9 Propriedades mecânicas dos metais
As propriedades mecânicas dos metais incluem plasticidade, fragilidade, maleabilidade, dureza, ductilidade, elasticidade, tenacidade e rigidez.
Todas essas propriedades podem variar de um metal para outro, permitindo sua diferenciação e classificação da perspectiva do comportamento mecânico.
Essas propriedades são medidas quando um metal é submetido a uma força ou carga. Os engenheiros mecânicos calculam cada um dos valores das propriedades mecânicas dos metais, dependendo das forças que se aplicam a eles.
Da mesma forma, os cientistas de materiais estão constantemente experimentando metais diferentes sob várias condições, com o objetivo de estabelecer suas propriedades mecânicas.
Graças à experimentação com metais, foi possível definir suas propriedades mecânicas. É importante destacar que, dependendo do tipo, tamanho e força aplicada a um metal, os resultados produzidos por ele variam.
Por isso, os cientistas queriam unificar os parâmetros dos procedimentos experimentais, a fim de poder comparar os resultados lançados por diferentes metais ao aplicar as mesmas forças (Team, 2014).
9 principais propriedades mecânicas dos metais
1- Plasticidade
É a propriedade mecânica dos metais completamente oposta à elasticidade. Plasticidade é definida como a capacidade dos metais de preservar a forma que lhes foi dada após serem submetidos a um esforço.
Os metais geralmente são altamente plásticos, por esse motivo, uma vez que são deformados, retêm facilmente sua nova forma.
2- Fragilidade
Fragilidade é uma propriedade completamente oposta à tenacidade, uma vez que denota a facilidade com que um metal pode ser quebrado depois de ser submetido a um esforço.
Em muitos casos, os metais são ligados entre si para reduzir seu coeficiente de fragilidade e poder tolerar mais cargas.
Fragilidade também é definida como fadiga durante testes de resistência mecânica de metais.
Dessa forma, um metal pode ser submetido várias vezes ao mesmo esforço antes de quebrar e lançar um resultado conclusivo sobre sua fragilidade (Materia, 2002).
3- Maleabilidade
A maleabilidade refere-se à facilidade com que um metal deve ser laminado sem que isso represente uma quebra em sua estrutura.
Muitos metais ou ligas metálicas têm um alto coeficiente de maleabilidade, é o caso do alumínio altamente maleável ou aço inoxidável.
4- Dureza
A dureza é definida como a resistência que um metal se opõe aos agentes abrasivos. É a resistência que qualquer metal tem que ser arranhado ou penetrado por um corpo.
A maioria dos metais precisa ser ligada em alguma porcentagem para aumentar sua dureza. É o caso do ouro, que por si só não seria tão difícil quanto é quando misturado ao bronze.
Historicamente, a dureza era medida em uma escala empírica, determinada pela capacidade de um metal arranhar outro ou resistir ao impacto de um diamante.
Hoje, a dureza dos metais é medida com procedimentos padronizados, como o teste Rockwell, Vickers ou Brinell.
Todos esses testes buscam obter resultados conclusivos sem danificar o metal em estudo (Kailas, sf).
5- Ductilidade
Ductilidade é a capacidade de um metal se deformar antes de quebrar. Nesse sentido, é uma propriedade mecânica completamente oposta à fragilidade.
A ductilidade pode ser dada como uma porcentagem máxima de alongamento ou como uma redução máxima da área.
Uma maneira elementar de explicar como um material é dúctil pode ser por sua capacidade de ser transformada em arame ou arame. Um metal altamente dúctil é o cobre (Guru, 2017).
6- Elasticidade
A elasticidade que define a capacidade de um metal recuperar sua forma após ser submetido a uma força externa.
Em geral, os metais não são muito elásticos; por esse motivo, é comum haver amassados ou traços de golpes dos quais nunca se recuperarão.
Quando um metal é elástico, também pode-se dizer que é resiliente, pois é capaz de absorver a energia que está causando sua deformação.
7- Tenacidade
Tenacidade é o conceito paralelo à fragilidade, pois denota a capacidade de um material resistir à aplicação de uma força externa sem quebrar.
Metais e suas ligas são geralmente resistentes. É o caso do aço, cuja tenacidade permite que seja adequado para aplicações de construção que exigem altas cargas sem quebrar.
A tenacidade dos metais pode ser medida em diferentes escalas. Em alguns testes, quantidades relativamente pequenas de força são aplicadas a um metal, como leves impactos ou choques. Em outras ocasiões, é comum que maiores forças sejam aplicadas.
Em qualquer caso, o coeficiente de tenacidade de um metal será dado na medida em que não apresente nenhum tipo de ruptura após ser submetido a um esforço.
8- Rigidez
A rigidez é uma propriedade mecânica dos metais. Isso ocorre quando uma força externa é aplicada a um metal e deve desenvolver uma força interna para apoiá-lo. Essa força interna é chamada “estresse”.
Dessa maneira, rigidez é a capacidade de um metal resistir à deformação durante a presença de tensão (Capítulo 6. Propriedades Mecânicas de Metais, 2004).
9- Variabilidade da propriedade
Os testes de propriedades mecânicas dos metais nem sempre produzem os mesmos resultados, devido a possíveis alterações no tipo de equipamento, procedimento ou operador usado durante os testes.
No entanto, mesmo quando todos esses parâmetros são controlados, há uma pequena margem na variação dos resultados das propriedades mecânicas dos metais.
Isso ocorre porque muitas vezes o processo de fabricação ou extração de metais nem sempre é homogêneo.
Portanto, os resultados ao medir as propriedades dos metais podem ser alterados.
Para mitigar essas diferenças, recomenda-se realizar o mesmo teste de resistência mecânica várias vezes no mesmo material, mas em diferentes amostras selecionadas aleatoriamente.
Referências
- Capítulo 6. Propriedades Mecânicas dos Metais. (2004). Obtido em Propriedades mecânicas dos metais: virginia.edu.
- Guru, W. (2017). Guru da solda Obtido no Guia de Propriedades Mecânicas dos Metais: weldguru.com.
- Kailas, SV (sf). Capítulo 4. Propriedades Mecânicas dos Metais. Obtido da Ciência dos Materiais: nptel.ac.in.
- Materia, T. (agosto de 2002). Total Matter Obtido em Propriedades mecânicas dos metais: totalmateria.com.
- Team, M. (2 de março de 2014). ME Mechanical. Obtido em Propriedades mecânicas de metais: me-mechanicalengineering.com.