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MÓDULO 2: Propriedades mecânicas dos metais. Deformação elástica, 
Deformação plástica 
 
 
 
Propriedades mecânicas dos metais 
 
 Muitos materiais, quando em serviço, são submetidos a forças ou cargas. 
O comportamento mecânico do material reflete a correlação entre carga ou força 
aplicada e sua resposta à carga aplicada. Importantes propriedades mecânicas 
são resistência mecânica, dureza, ductilidade e rigidez. 
 A determinação e/ou conhecimento das propriedades mecânicas é o 
principal fator para a seleção de materiais para diversas aplicações. 
 Principais propriedades mecânicas: 
• Resistência a tração 
• Elasticidade 
• Ductilidade 
• Fadiga 
• Dureza, 
• Tenacidade, etc. 
 
 
Ensaio de tração 
 
 Para determinar as propriedades dos materiais emprega-se o ensaio de 
tração, no qual utilizam-se corpos de prova padronizados, que permitem a 
reprodução e comparação dos dados obtidos. 
 Tanto na execução do ensaio, como na confecção dos corpos de prova 
empregam-se normas técnicas para que os resultados sejam comparáveis. As 
principais normas técnicas empregadas são ASTM (American Society for Testing 
and Materials), ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), ISO 
(International Organization for Standardization), etc. 
 
Representação de uma máquina de ensaio de tração 
 
 O resultado de um ensaio de tração é uma curva tensão de engenharia 
versus deformação. 
 
Gráfico tensão vs. deformação 
 
 
Conceitos de tensão e deformação de engenharia: 
 
Tensão de engenharia 
 A tensão de engenharia é obtida dividindo-se a carga instantânea (F) pela 
área inicial (Ao) da seção reta do corpo de prova. 
! " #
$%
 
 
Deformação de engenharia 
 A deformação de engenharia é obtida dividindo-se a variação de 
comprimento do corpo de prova, durante o ensaio, pelo seu comprimento inicial. 
& " ' − '%
'%
" ∆'
'%
 
 
 
Deformação Elástica 
 O grau até onde uma estrutura se deforma depende da intensidade da 
tensão imposta. Para baixos níveis de tensão, muitos metais quando são 
submetidos a cargas de tração, apresentam uma proporcionalidade entre a 
tensão e a deformação através da correlação: 
! " *. & 
 
 Esta correlação é conhecida como a lei de Hooke, onde σ é a tensão a 
que a peça e submetida, ε é a deformação associada à tensão σ e a constante 
de proporcionalidade E é o modulo de elasticidade ou módulo de Young. O 
módulo de elasticidade pode ser inicialmente associado à facilidade de 
deformação de um material, quanto maior for o valor do módulo de elasticidade 
menos deformável será o material. 
 O processo de deformação na qual tensão e deformação são 
proporcionais é chamado deformação elástica; um gráfico de tensão (ordenada) 
versus deformação (abscissa) resulta em uma correlação linear. Parte reta no 
início gráfico tensão vs. deformação. 
 
 
Deformação Plástica 
 Ao submeter um material a uma tensão o mesmo responderá com uma 
deformação, inicialmente o material responde com deformações elásticas 
(deformações temporárias), mas conforme a tensão é aumentada o material 
passa por um ponto onde não responde mais com deformações elásticas. Na 
medida em que o material é deformado além deste ponto, a tensão não é mais 
proporcional à deformação (a lei de Hooke deixa de ser válida) e ocorre 
deformação permanente, não recuperável, ou deformação plástica. 
 De um ponto de vista atômico, deformação plástica corresponde ao 
rompimento das ligações com os átomos vizinhos e a seguir a formação de 
novas ligações com os novos vizinhos, uma vez que grande numero de átomos 
ou moléculas movem-se uma em relação umas a outras; após a remoção da 
tensão eles não retornam mais às suas posições originais, esse fenômeno e 
conhecido como escoamento. 
 
 
Propriedades de Tração 
 
Limite de Escoamento – é o nível de tensão no qual a deformação plástica 
começa, ou onde ocorre o fenômeno do escoamento. Para metais que 
experimentam esta gradual transição, o ponto de escoamento pode ser 
determinado como o desvio inicial a partir da linearidade da curva tensão – 
deformação; isto às vezes é denominado limite proporcional. 
 
Limite de resistência à tração – após o escoamento, a tensão necessária para 
continuar a deformação plástica cresce até um máximo e em seguida decresce 
até uma eventual fratura. O limite de resistência a tração é o valor máximo que 
pode ser atingido na curva tensão – deformação. 
 
Limite de ruptura – corresponde à tensão aplicada quando ocorre a fratura. 
 
Ductilidade – é uma medida do grau de deformação plástica que foi sustentada 
na fratura. 
 
Resiliência – é a capacidade que um material tem de absorver energia quando 
ele é deformado na região elástica. 
 
Tenacidade – é uma medida da capacidade de um material tem em absorver 
energia até a fratura. 
 
Ductilidade: é a propriedade que representa o grau de deformação que um 
material suporta até o momento de sua fratura. Materiais que suportam pouca 
ou nenhuma deformação no processo de ensaio de tração são considerados 
materiais frágeis. Materiais que suportam grandes deformações são 
denominados dúcteis. 
 
 
Exercícios: 
 
1. Um corpo de prova de cobre com comprimento inicial de 305 mm é tracionado 
com uma tensão de 276 MPa. Se a deformação é completamente elástica, qual 
será o alongamento resultante? 
Dado: ECu = 110 GPa 
Resp.: 
σ = E.ε = E.(Δl/lo) 
Δl = (σx lo)/E 
Δl = 276.106 x 305/110.109 
∆l = 0,77 mm 
 
2. Descreva o ensaio de tração. 
Resp.: Consiste em aplicar uma carga conhecida a um corpo de prova 
padronizado e analisar as deformações associadas a cada carga aplicada. O 
resultado do ensaio de tração é um diagrama que relaciona a tensão com a 
correspondente deformação.