A ductilidade do aço (e de outros metais) é definida como a quantidade de tensão de tração que o material pode suportar antes de sofrer deformação. Continue a leitura e entenda tudo sobre o assunto!
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O que é ductilidade?
Ductilidade é a capacidade de um material ser estirado, dobrado ou deformado plasticamente (de modo permanente) sem fratura, após ser submetido por um esforço elevado que causa o alongamento do material. É, portanto, uma indicação de quão ‘macio’ ou maleável é o material.
Alguns metais com excelente ductilidade são o aço, ouro, ferro, cobre e alumínio.
Material dúctil X material frágil
Enquanto o metal dúctil é caracterizado por se dobrar e deformar facilmente sem fraturar, o frágil é quebradiço e caracterizado pelo contrário: ausência de deformação. Assim, quanto maior a ductilidade do aço, menor sua fragilidade.
É importante lembrar que nenhum material é bom ou ruim. Tudo depende da aplicação e das necessidades do projeto! Embora a maleabilidade seja uma das propriedades mais importantes do aço e de outros metais, a fragilidade pode ser requerida, dependendo da finalidade!
Ductilidade do Aço
O aço é um metal dúctil por si só. Por isso, é amplamente utilizado em inúmeras aplicações industriais. Esse material possui maior capacidade de alongamento, pois mostra quando está prestes a se romper.
A ductilidade do aço varia dependendo dos tipos e níveis de elementos de liga presentes. Um aumento no carbono, por exemplo, aumentará a resistência, mas diminuirá a maleabilidade.
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Vantagens da alta taxa de ductilidade do aço
Materiais com taxa alta de ductilidade oferecem alguns benefícios na produção e para a economia em geral. Eles são usados na fabricação de grande parte de equipamentos e ferramentas que precisam ser mais resistentes. Os metais mais dúcteis também podem ser utilizados como reforço para bases de apoio de peças fabricadas com materiais mais frágeis.
Por que é importante calcular a ductilidade?
O cálculo da ductilidade é um processo importante para todos os metais pelas seguintes razões:
✔️a ductilidade informa sobre os métodos de conformação e usinagem que podem ser usados no metal de teste;
✔️ela determina as aplicações para as quais os materiais são melhores usados;
✔️determina a carga máxima do material cuja ductilidade você está calculando.
Como calcular a ductilidade?
Existem duas medidas necessárias ao calcular a maleabilidade de um material.
Alongamento
O aumento do comprimento padrão do material, sendo submetido a forças de tração, dividido pelo comprimento padrão original. O alongamento é frequentemente expresso como uma porcentagem do comprimento original do medidor.
Use a seguinte fórmula para calcular o alongamento:
Alongamento (%) = 100 x ∆L / Lo
Lo – o comprimento do medidor original
∆L – a mudança no comprimento após submeter o material a tensões de tração e causar uma fratura.
A redução da área da seção transversal
A segunda medida é a redução da área da seção transversal. Isso também é expresso como uma porcentagem e é calculado usando esta fórmula:
Redução da área C.A (%) = 100 x (Ao – Af) / Ao
Ao é a área da seção transversal original.
Af é a área da seção transversal após a ocorrência da fratura. Deve ser a parte mais estreita do material.
Ambos os valores são expressos como porcentagens e indicam a ductilidade do material que está sendo testado. Ao realizar o teste de tensão de tração, é importante observar que a temperatura é um fator importante na ductilidade do metal testado!
Parâmetros que afetam a ductilidade
Ao realizar o teste de tensão de tração, alguns parâmetros podem afetar os resultados do teste. Não é apenas vital saber quais são esses parâmetros, mas também mantê-los uniformes para garantir os resultados mais precisos.
Comprimento do medidor
O comprimento do calibre é um parâmetro crítico a ser observado ao conduzir um teste de tensão de tração. Mas à medida que o comprimento do medidor aumenta, o valor do alongamento se torna menos dependente do comprimento do medidor.
Dimensões da amostra
A área da seção transversal de um corpo de prova tem um efeito direto nas medidas de alongamento. É importante manter as dimensões da amostra uniformes durante o teste para obter resultados precisos.
Velocidade de teste ou taxa de deformação
Uma deformação mais alta ou mais rápida terá um efeito adverso na ductilidade, diminuindo assim o valor de alongamento. Os materiais quebradiços são mais sensíveis à taxa de deformação e os valores de alongamento diminuem, à medida que a taxa de deformação aumenta em toda a linha.
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