Resistência à tração Rm
A resistência à tração Rm (também resistência ao rompimento) é um valor característico do material para a avaliação de comportamento de resistência. A resistência à tração (inglês: tensile strength) significa a máxima tensão mecânica em tração à qual uma amostra pode ser exposta. Quando a resistência à tração é excedida, o material apresentará falhas: A absorção de forças diminui até chegar finalmente ao rompimento da amostra de material. No entanto, o material já apresenta deformação plástica antes mesmo de alcançar a resistência à tração, ou seja, uma deformação permanente.
Cálculo Diferentes Materiais Diferentes Solidificações Outros valores característicos Exemplos Máquinas para ensaios de materiais Ensaio de tração Limite de escoamento
Como a resistência à tração é calculada?
A resistência à tração Rm é determinada com o auxílio do ensaio de tração (por ex. conforme a série normativa ISO 6892 (para materiais metálicos) ou conforme a série normativa ISO 527 (para plásticos e compósitos)).
A resistência à tração é calculada a partir da força de tração máxima alcançada F m e a seção transversal da amostra no início do ensaio de tração:
Resistência à tração Rm = força de tração máxima Fm / seção transversal da amostra S0
A resistência à tração é indicada em MPa (Megapascal) ou N/mm².
No diagrama tensão-deformação (também curva tensão-deformação) é aplicada no ensaio de tração a tensão de tração na amostra por meio de sua variação de extensão relativa.
A partir dessa curva os diferentes valores característicos para o material a ser testado podem ser determinados; por ex. o comportamento elástico ou a resistência à tração. No diagrama tensão-deformação a resistência à tração é o valor de tensão máximo que é alcançado no ensaio de tração após o novo aumento da tensão de tração.
A resistência à tração com diferente solidificação do material
Para materiais metálicos com limite de escoamento característico a força de tração máxima é definida como força máxima alcançada após o limite superior de escoamento . A força de tração máxima após exceder o limite de escoamento pode estar no caso de materiais de solidificação fraca também abaixo do limite de escoamento, ou seja, a resistência à tração nesse caso é inferior ao valor para o limite superior de escoamento.
Na figura à direita o diagrama tensão-deformação representa uma curva de alta solidificação (1) e com solidificação muito baixa (2) após o limite de escoamento.
Por outro lado, para plásticos com ponto de escoamento e subsequente queda de tensão, a resistência à tração corresponde à tensão no ponto de escoamento.
Outros valores característicos para avaliação das propriedades de resistência
Para a avaliação das propriedades de resistência são determinadas, além da resistência à tração, também os limites superiores e inferiores de escoamento e os limites de elasticidade, assim como as resistências à ruptura e/ou as resistências ao rompimento.
O Limite de escoamento de forma geral significa a tensão na transição da deformação elástica para a plástica. Ele é o conceito geral do limite de elasticidade, limite superior e inferior de escoamento (no ensaio de tração), limite de esmagamento ou achatamento (ensaio de compressão), limite de flexão (ensaio de flexão) ou limite de torção (ensaio de torção).
Por outro lado, os limites de elasticidade são tensões as quais já incluem uma determinada deformação permanente ou também a deformação total. Eles são utilizados para materiais metálicos para a identificação da transição contínua da faixa elástica à faixa plástica.
O termo limite de escoamento é comum na reologia e se refere ao valor de tensão a partir do qual a fluidez do material (principalmente no caso de plásticos) começa. A fluidez é caracterizada pelo fato de que ao exceder o limite de escoamento uma deformação plástica, ou seja, uma deformação irreversível do material ocorre.
Quando a força máxima Fm é alcançada, muitos materiais apresentam com a deformação crescente uma diminuição da força e, portanto, da tensão de tração nominal até a ruptura e/ou o rasgamento da amostra. A força de ruptura que se refere à seção transversal inicial também é chamada de resistência à ruptura ou resistência ao rasgamento. Ela é uma característica importante especialmente para plásticos. No caso de materiais metálicos quebradiços, elastômeros ou também plásticos viscosos sem limite de escoamento e/ou ponto de escoamento, a resistência ao rasgamento frequentemente corresponde à resistência à tração.
Valores de exemplo para a resistência à tração de materiais metálicos
| Nome do material | Código do material | Designação anterior | Rm | Rp0,2 |
|---|---|---|---|---|
| S235JR | 1,0037 | St37-2 | 360 | 235 |
| S275JR | 1,0044 | St44-2 | 430 | 275 |
| S355J2G3 | 1,0570 | St52-3N | 510 | 355 |
| C22E | 1,1151 | Ck22 | 500 | 340 |
| 28Mn6 | 1,1170 | 28Mn6 | 800 | 590 |
| C60E | 1,1221 | 850 | 580 | |
| X20Cr13 | 1,4021 | 750 | 550 | |
| X17CrNi16-2 | 1,4057 | 750 | 550 | |
| X5CrNi18-10 | 1,4301 | V2A | 520 | 210 |
| X2CrNiMo17-12-2 | 1,4404 | V4A | 520 | 220 |
| X2CrNiMoN17-13-3 | 1,4429 | 580 | 295 | |
| 30CrNiMo8 | 1,6580 | 1250 | 1050 | |
| 34CrMo4 | 1,7220 | 34CrMo4 | 1000 | 800 |
| 42CrMo4 | 1,7225 | 1100 | 900 | |
| S420N | 1,8902 | StE420 | 520 | 420 |
Perguntas frequentes quanto à resistência à tração
A resistência à tração refere-se à máxima tensão de tração suportada por um material antes que ele sofra uma deformação permanente ou ruptura. Portanto, a resistência à tração é um importante valor característico de material para a avaliação do comportamento de resistência de um material. Quanto maior a resistência à tração de um material, maior a resistência a forças de tração.
A medição da resistência à tração é normalmente feita em Megapascal (MPa) ou em Newton por milímetro quadrado (N/mm²). Ela indica a força necessária por unidade de área para a deformação ou o rompimento de um material.
A resistência à tração é calculada a partir da força de tração máxima alcançada Fm e a seção transversal da amostra no início do ensaio de tração:
Resistência à tração Rm = força de tração máxima Fm / seção transversal da amostra S0
A resistência à tração é indicada em MPa (Megapascal) ou N/mm².