Terminologia relacionada às propriedades mecânicas do aço

Terminologia relacionada às propriedades mecânicas do aço:

1. Ponto de rendimento (σs)

Quando o aço ou uma amostra está sob tensão, se a tensão excede o limite elástico, e mesmo que a tensão não aumente mais, o aço ou a amostra continua a sofrer deformação plástica significativa, este fenômeno é chamado de escoamento. O valor mínimo de tensão no qual ocorre o escoamento é chamado de ponto de escoamento. Seja Ps a força externa no ponto de escoamento s e Fo a área da seção transversal da amostra. Então, o limite de escoamento σs = Ps/Fo (MPa), onde MPa é chamado de megapascal e é igual a N (Newton) / mm² (MPa = 10⁶ Pa, Pa: Pascal = N/m²).

2. Resistência ao escoamento (σ₀.₂)

O limite de escoamento de alguns materiais metálicos é muito indistinto, dificultando a medição. Portanto, para medir as características de escoamento dos materiais, a tensão na qual a deformação plástica residual permanente é igual a um certo valor (geralmente 0,2% do comprimento original) é definida como o limite de escoamento condicional ou simplesmente o limite de escoamento σ₀.₂.

3. Resistência à tração (σb)

A tensão máxima que um material atinge durante o teste de tração, desde o início até a fratura. Representa a resistência do aço à fratura. Relacionadas à resistência à tração estão a resistência à compressão, a resistência à flexão, etc.

Seja Pb a força de tração máxima alcançada antes da ruptura do material e Fo a área da seção transversal da amostra. Então, a resistência à tração σb = Pb/Fo (MPa).

4. Alongamento (δs)

A porcentagem do alongamento plástico de um material após a fratura em relação ao comprimento original da amostra é chamada de alongamento ou taxa de extensão.

5. Relação rendimento/resistência (σs/σb)

A relação entre o ponto de escoamento (resistência ao escoamento) e a resistência à tração de um aço é chamada de relação rendimento-resistência. Uma relação de limite de escoamento mais alta geralmente indica maior confiabilidade dos componentes estruturais. Normalmente, a relação de limite de escoamento para aço carbono é 0,6-0,65, para aço estrutural de baixa liga é 0,65-0,75 e para aço estrutural ligado é 0,84-0,86.

6. Dureza

A dureza representa a resistência de um material à indentação por um objeto mais duro. É um dos importantes indicadores de desempenho dos materiais metálicos. Geralmente, maior dureza indica melhor resistência ao desgaste. Os indicadores de dureza comumente usados ​​incluem dureza Brinell, dureza Rockwell e dureza Vickers.

⑴ Dureza Brinell (HB)

Uma esfera de aço endurecido de um determinado tamanho (normalmente 10 mm de diâmetro) é pressionada na superfície do material sob uma determinada carga (normalmente 3.000 kg). Após um período de tempo, a relação entre a carga e a área da indentação é o valor de dureza Brinell (HB), expresso em kgf/mm² (N/mm²).

(2) Dureza Rockwell (HR)

Quando HB > 450 ou a amostra é muito pequena, o teste de dureza Brinell não pode ser usado e o teste de dureza Rockwell é usado em seu lugar. Utiliza um cone de diamante com ângulo de vértice de 120° ou uma esfera de aço com diâmetro de 1,59 mm ou 3,18 mm, pressionada na superfície do material sob uma determinada carga, e a dureza do material é determinada pela profundidade do recuo. Dependendo da dureza do material testado, ela é expressa em três escalas diferentes:

HRA: Dureza obtida com carga de 60 kg e penetrador cônico diamantado; usado para materiais com dureza extremamente alta (como metal duro).

HRB: Dureza obtida com carga de 100 kg e esfera de aço temperado com diâmetro de 1,58 mm; usado para materiais com dureza relativamente baixa (como aço recozido e ferro fundido).

HRC: Dureza obtida com carga de 150 kg e penetrador cônico diamantado; usado para materiais com dureza muito alta (como aço temperado). (3) Dureza Vickers (HV)

Um penetrador quadrado diamantado com ângulo de vértice de 136° é usado para pressionar a superfície do material sob uma carga de até 120 kg. O valor da dureza Vickers (HV) é calculado dividindo o valor da carga pela área superficial da indentação.