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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA II Prof. Dr. Cláudio R. Losekann Direitos autorais reservados 249 16 - EXERCÍCIOS PROPOSTOS 1. Explique o comportamento de materiais dúteis e frágeis utilizando diagrama σ x ε. 2. Mostre esquematicamente os estágios na formação taça-cone e explique resumidamente. 3. Por que se deve garantir o paralelismo entre as placas da máquina de ensaio e limitar o comprimento dos corpos de prova nos ensaios de compressão? 4. O que é tenacidade? 5. Por quê se faz ensaios de materiais? 6. Cite 4 tipos de ensaios destrutivos! 7. O que é Módulo de Elasticidade Longitudinal? 8. O Que é limite de escoamento? 9. O que é deformação plástica? 10. Como se mede a tenacidade em um diagrama σ x ε? 11. O que é flambagem? 12. Um aço de médio carbono que apresenta o Módulo de Elasticidade Longitudinal de 21.000 Kgf/mm 2 e Tensão de escoamento de 31,5 Kgf/mm 2 , qual é a máxima deformação que o material pode apresentar obedecendo o regime elástico? Resposta: ε = 0,15% 13. Qual é a tensão limite de resistência à compressão de um material que tem 400 mm 2 de área da seção transversal e se rompeu com uma carga de 760 KN? Resposta: σ = 1.900 MPa 14. Uma barra de alumínio de possui uma secção transversal quadrada com 60 mm de lado, o seu comprimento é de 0,8m. A carga axial aplicada na barra é de 30 kN. Determine o seu alongamento. E al = 0,7x10 5 Mpa. Resposta: = 0,095mm 15. Para que se faz ensaio de flexão? 16. Que propriedades pode ser avaliadas no ensaio de flexão? 17. Um corpo de prova de 30 mm de diâmetro e 600 mm de comprimento foi submetido a um ensaio de flexão a três pontos, apresentando uma flexa de 2 mm sob uma carga de 360 N. Determine: a) A tensão de flexão; b) O módulo de elasticidade longitudinal. Resposta: σ F = 20,38Mpa e E = 20.382,16MPa 18. Na realização de um ensaio de dureza, utilizou-se o ensaio Brinell. A esfera utilizada foi de 2,5 mm de diâmetro e a carga de 62,5 Kgf. O diâmetro da impressão medida no microscópio foi de 1,3 mm. Qual é a dureza da amostra? Resposta: HB = 43,7 kgf/mm 2 ou 43,7HB

Exercícios propostos de ensaios e materiais

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16 - EXERCÍCIOS PROPOSTOS

1. Explique o comportamento de materiais dúteis e frágeis utilizando diagrama σ x ε.

2. Mostre esquematicamente os estágios na formação taça-cone e explique resumidamente.

3. Por que se deve garantir o paralelismo entre as placas da máquina de ensaio e limitar o comprimento dos corpos de prova nos ensaios de compressão?

4. O que é tenacidade? 5. Por quê se faz ensaios de materiais? 6. Cite 4 tipos de ensaios destrutivos! 7. O que é Módulo de Elasticidade Longitudinal? 8. O Que é limite de escoamento? 9. O que é deformação plástica? 10. Como se mede a tenacidade em um diagrama σ x ε? 11. O que é flambagem? 12. Um aço de médio carbono que apresenta o Módulo de Elasticidade

Longitudinal de 21.000 Kgf/mm2 e Tensão de escoamento de 31,5 Kgf/mm2, qual é a máxima deformação que o material pode apresentar obedecendo o regime elástico?

Resposta: ε = 0,15% 13. Qual é a tensão limite de resistência à compressão de um material que tem

400 mm2 de área da seção transversal e se rompeu com uma carga de 760 KN?

Resposta: σ = 1.900 MPa 14. Uma barra de alumínio de possui uma secção transversal quadrada com

60 mm de lado, o seu comprimento é de 0,8m. A carga axial aplicada na barra é de 30 kN. Determine o seu alongamento. Eal = 0,7x105 Mpa.

Resposta: ∆ = 0,095mm 15. Para que se faz ensaio de flexão? 16. Que propriedades pode ser avaliadas no ensaio de flexão? 17. Um corpo de prova de 30 mm de diâmetro e 600 mm de comprimento foi

submetido a um ensaio de flexão a três pontos, apresentando uma flexa de 2 mm sob uma carga de 360 N. Determine:

a) A tensão de flexão; b) O módulo de elasticidade longitudinal. Resposta: σF = 20,38Mpa e E = 20.382,16MPa 18. Na realização de um ensaio de dureza, utilizou-se o ensaio Brinell. A esfera

utilizada foi de 2,5 mm de diâmetro e a carga de 62,5 Kgf. O diâmetro da impressão medida no microscópio foi de 1,3 mm. Qual é a dureza da amostra?

Resposta: HB = 43,7 kgf/mm2 ou 43,7HB

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19. Cite uma das definições de dureza (preferência do ponto de vista da metalurgia).

20. Quais as vantagens do ensaio de dureza Rockwell sobre o ensaio de dureza Brinell?

21. Na realização de um ensaio de dureza, utilizou-se o ensaio Brinell. A esfera utilizada foi de 2,5 mm de diâmetro e a carga de 187,5 Kgf. O diâmetro da impressão medida no microscópio foi de 0,997 mm. Qual é a dureza da amostra?

Resposta: 230HB

22. Uma empresa comprou um lote de chapas de alumínio de 6 mm, cuja

especificação de dureza foi de 85 HB. Qual é a carga necessária para o

ensaio se utilizar um penetrador de 10 mm de diâmetro? É possível fazer

ensaio de dureza Brinell com diâmetro do penetrador de 10 mm?

Dados: a) Espessura mínima deve ser igual a 17 vezes a profundidade da calota. Resposta: F = 1.000kgf. Espessura mínima é de 6,37 mm, portanto, não é possível fazer o ensaio de dureza Brinell com penetrador de 10 mm de diâmetro. 23. Interprete a seguinte representação de dureza Brinell: 120HB 5/250/15

24. Uma empresa comprou um lote de chapas de aço carbono com a seguinte

especificação:

a) Espessura da chapa: 4 mm; b) Dureza Brinell: 180 HB c) Verificar se estas chapas podem ser submetidas ao ensaio de dureza Brinell utilizando diâmetro do penetrador de 5 mm, ou seja, qual é a espessura mínima das chapas de aço para um penetrador de 5 mm. Resposta: F = 750kgf. Espessura mínima é de 4,51 mm, portanto, não é possível fazer o ensaio de dureza Brinell com penetrador de 5 mm de diâmetro. 25. Uma empresa comprou um lote de chapas de aço carbono com as

seguintes especificações:

a) Espessura: 4,5 mm b) Dureza Brinell: 100 HB c) Essas chapas devem ser submetidas a ensaio de dureza brinell e a empresa dispõe de um penetrador de 2,5 mm de diâmetro. Qual é a espessura mínima da chapa para a utilização de um penetrador com 2,5 mm de diâmetro? Resposta: F = 187,5kgf. Espessura mínima é de 4,0 mm, portanto, é possível fazer o ensaio de dureza Brinell com penetrador de 2,5 mm de diâmetro.