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Ensaios e propriedades 
Mecânicas em Materiais 
FACULDADE SUDOESTE PAULISTA 
 
Ciência e Tecnologia de Materiais 
Prof. Ms. Patrícia Corrêa 
 
• Os ensaios mecânicos consistem num conjunto de 
procedimentos normalizados, que permitem 
caracterizar o comportamento dos materiais 
quando solicitados a esforços. 
 
• Determina as propriedades mecânicas dos 
materiais. 
Ensaios Mecânicos 
Classificação dos ensaios mecânicos 
Tração; 
Compressão; 
Cisalhamento; 
Dobramento/Flexão; 
Embutimento; 
Torção; 
Dureza; 
Impacto 
 
 
• Ensaios destrutivos: são 
aqueles que deixam algum 
sinal na peça ou no corpo de 
prova submetido ao ensaio, 
mesmo que estes não fiquem 
inutilizados. 
 
 
 
 
• Tipos de Ensaios Mecânicos - Tensão 
Tração 
Compressão 
Cisalhamento 
Torção 
Dobramento/Flexão 
Embutimento 
Impacto 
Dureza 
Classificação dos ensaios mecânicos 
Visual; 
Líquido penetrante; 
Partículas magnéticas; 
Ultra-som; 
Radiografia industrial. 
 
• Ensaios não destrutivos: são 
aqueles que após sua 
realização não deixam 
nenhuma marca ou sinal e, 
por consequência, nunca 
inutilizam a peça ou corpo de 
prova. 
 
Líquido penetrante 
– não magnéticos Partículas Magnéticas 
–magnéticos 
Ultra-som 
Radiografia Industrial 
Leitura gráfica de ensaios Tensão x Deformação 
Limite de proporcionalidade/elasticidade 
Limite de escoamento 
Limite de resistência 
Propriedades Mecânicas dos Materiais 
Propriedades analisadas: 
1. Elasticidade/Plasticidade - Deformações 
elástica plástica 
te
ns
ão
 
deformação 
• Deformação elástica: é reversível, ou seja, 
quando a carga é retirada, o material volta às 
suas dimensões originais; 
 átomos se movem, mas não ocupam 
novas posições na rede cristalina; 
 numa curva de  x , a região elástica 
é a parte linear inicial do gráfico. 
• Deformação plástica: é irreversível, ou 
seja, quando a carga é retirada, o material 
não recupera suas dimensões originais; 
 átomos se deslocam para novas 
posições em relação uns aos outros. 
Propriedade elástica 
• Comportamento  x  - Deformação Elástica: 
 Em um teste de tração, se a deformação observada no material for do tipo elástica, 
então a relação entre a tensão e a deformação é dada pela lei de Hooke:  = E. ; 
 
Descarga 
Coeficiente angular = E 
Carga 
te
ns
ão
 
deformação 
• Observe a deformação na tração: 
Célula de 
carga 
Corpo de 
prova Extensômetro 
Detalhe do início da 
estricção do 
material 
Gráfico de  x  do 
material ensaiado 
• Aneslaticidade: Para a maioria dos materiais de engenharia, existirá uma componente de 
deformação elástica que é dependente do tempo; 
 A deformação elástica continuará após a aplicação da tensão e alívio da carga, passará um 
intervalo de tempo finito até que o material recupere sua forma original. 
Para alguns materiais, a porção inicial 
da curva tensão vs. deformação não 
é linear, sendo necessário o uso de 
outros métodos para a determinação 
do seu módulo de elasticidade. 
Há fatores que influenciam o 
coeficiente de deformação elástica? 
Sim! Temperatura 
• Deformação Plástica: 
 tensão e deformação não são proporcionais; 
 a deformação não é reversível; 
 a deformação ocorre pela quebra e rearranjo das ligações atômicas (em materiais 
cristalinos, pelo movimento das discordâncias). 
fratura 
Co
rp
o 
de
 p
ro
va
 p
ad
rã
o 
Deformação 
elástica 
Deformação 
plástica 
uniforme 
estricção 
2. Ductilidade/Fragilidade 
 
Ductilidade: É a capacidade do material, de experimentar deformações inelásticas sem 
a perda de sua capacidade resistente, atingindo a ruptura após um considerável 
acúmulo de energia inelástica de deformação. A ductilidade é uma medida da 
capacidade do elemento estrutural se deformar antes que a ruptura ocorra. 
 
Fragilidade: Materiais frágeis se rompem facilmente, ainda em deformação elástica. 
Não costumam apresentar altos graus de deformação antes da ruptura. 
te
ns
ão
 
te
ns
ão
 
te
ns
ão
 
deformação deformação deformação 
 Etapas da fratura: 
 formação de uma trinca; 
 propagação de uma trinca. 
Os materiais podem fraturar de 2 modos: dúctil e frágil. A diferença se baseia na 
quantidade de deformação plástica que o material sofre antes de fraturar. 
 (a) fratura altamente dúctil: material sofre longa 
estricção, a partir de uma determinada tensão, até 
um único ponto no momento da fratura; 
 (b) fratura moderamente dúctil: material fratura 
após sofrer alguma deformação plástica; 
 (a) fratura frágil: material fratura sem que ocorra 
nenhuma deformação plástica; 
Fratura dúctil: 
a) início do empescoçamento; 
b) formação de pequenas cavidades; 
c) coalescimento de cavidades para 
formar uma trinca; 
d) propagação da trinca; 
e) Fratura por cisalhamento em um 
ângulo de 45° com relação à direção da 
carga aplicada. 
Na fratura dúctil a trinca é estável e só aumenta de tamanho se a carga aplicada 
sobre o material for aumentada. 
Fratura frágil: 
a) não há deformação plástica apreciável; 
b) trincas se propagam rapidamente; 
c) trincas se propagam aproximadamente 
perpendicularmente à direção da carga 
aplicada; 
d) propagação da trinca ocorre comumente por 
clivagem: quebra de ligações atômicas ao longo 
de planos cristalográficos específicos; 
Na fratura frágil a trinca é instável e se propaga rapidamente 
mesmo sem aumento da carga aplicada. 
 3. Tenacidade: 
 representa a medida da capacidade de um material absorver energia até a sua 
fratura. Quão maior for a distribuição da energia recebida, maior o tempo até a 
ruptura. 
4. Resiliência: 
capacidade de absorver deformação no regime elástico; 
 
te
ns
ão
 
deformação 
Tensão de fratura 
4. Maleabilidade: 
Materiais que se permitem moldar a temperatura ambiente. 
 
 
5. Friabilidade: 
Materiais que não se permitem moldar a temperatura ambiente e se apresentam 
quebradiços. 
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=TUGDXcgWl5mQkM&tbnid=FoO5CwRufc3XKM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fwww.veengle.com%2Fs%2Fmaleabilidade.html&ei=2HhuUZXQJoTq9ATHtYGIAQ&bvm=bv.45368065,d.dmg&psig=AFQjCNE_n7PCeem71jfAcxnaK3eeh9-2tg&ust=1366280780651762
6. Dureza 
 
Resistência do material a deformação plástica 
Ensaios por penetração, risco ou choque. 
 
 
 
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=Xd8UuyAdyGCgGM&tbnid=qZ8LK1bIZXmQBM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fseresemundovivo.blogspot.com%2F2009%2F06%2Fescala-de-dureza-de-mohs.html&ei=xHtuUcL1B5Tm8wTchIGoDA&bvm=bv.45368065,d.dmg&psig=AFQjCNESuMq1sZYNb9lmlbTtx-6mE6eImQ&ust=1366281535932608
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=zXpNNipuqpUBtM&tbnid=fp_iIyvZWzPtVM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fdc128.4shared.com%2Fdoc%2F8Uq6HFf3%2Fpreview.html&ei=Tn5uUbK7EYjA9QT05oDwAQ&psig=AFQjCNEvlnd5kQQJ0NSu2CNS_-NFP-ur9g&ust=1366281913704263
7. Fadiga – cansaço (50 a 90%) 
 
Ruptura progressiva de materiais sujeitos a ciclos repetidos de tensão ou 
deformação. A fadiga é uma redução gradual da capacidade de carga do 
componente, pela ruptura lenta do material. 
Ocorre sob solicitações bastante inferiores ao limite de resistência do metal ou 
outros materiais, isto é, na região elástica. É consequência de esforços 
alternados, que produzem trincas, em geral na superfície, devido à 
concentração de tensões. 
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=nVOQMl-UWXIKhM&tbnid=KF9uUfBHFgahTM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fwww.scielo.gpeari.mctes.pt%2Fscielo.php%3Fpid%3DS0870-83122010000200011%26script%3Dsci_arttext&ei=ZoFuUfbWMo3C9QTl_IGADA&bvm=bv.45368065,d.eWU&psig=AFQjCNHrOsOuEcoWjcJC7Q8w2YVoy6DxOA&ust=1366282934271737
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=NANSqRvmqZHV3M&tbnid=FVh9VB4mWXEuWM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fwww.cimentoitambe.com.br%2Fretrofit-em-pavimento-de-concreto%2F&ei=koFuUbfWBoXS9QTWnoDYDQ&bvm=bv.45368065,d.eWU&psig=AFQjCNHrOsOuEcoWjcJC7Q8w2YVoy6DxOA&ust=13662829342717378. Fluência 
 
É o fenômeno de deformação lenta, sob ação de uma carga constante aplicada durante 
longo período de tempo. 
9. Flambagem: 
 
Ou encurvadura é um fenômeno que ocorre em peças esbeltas (peças onde a 
área de secção transversal é pequena em relação ao seu comprimento), quando 
submetidas a um esforço de compressão axial. A flambagem acontece quando a 
peça sofre flexão tranversalmente devido à compressão axial. A flambagem é 
considerada uma instabilidade elástica, assim, a peça pode perder sua 
estabilidade sem que o material já tenha atingido a sua tensão de escoamento. 
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=fWXl9TwQUwb2hM&tbnid=X_EVsk4t2QLcbM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fpt.wikipedia.org%2Fwiki%2FFlambagem&ei=54NuUe_qFovK9QTgw4DwBA&bvm=bv.45368065,d.eWU&psig=AFQjCNFflaWZbj5P2iv2oU5mpyCz0OZguw&ust=1366283616278054
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=pBhyjQ-rCmHSXM&tbnid=3nGCCTnE73qLxM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fgrupo2metalica.no.comunidades.net%2Findex.php%3Fpagina%3D1601237184_02&ei=AoRuUZh8iZr2BMyggNAI&bvm=bv.45368065,d.eWU&psig=AFQjCNFflaWZbj5P2iv2oU5mpyCz0OZguw&ust=1366283616278054
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&docid=8heenhSQHA1lFM&tbnid=rROyotJm91Y7gM:&ved=&url=http%3A%2F%2Fwww.civilnet.com.br%2FENGCIVIL-RESISTENCIA-DOS-MATERIAIS-EXER.html&ei=34NuUbnBOYHI9QTD2IH4BA&bvm=bv.45368065,d.eWU&psig=AFQjCNFflaWZbj5P2iv2oU5mpyCz0OZguw&ust=1366283616278054