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9 Propriedades Mecânicas dos Metais
O propriedades mecânicas dos metais Eles incluem plasticidade, fragilidade, maleabilidade, dureza, ductilidade, elasticidade, tenacidade e rigidez.
Todas essas propriedades podem variar de um metal para outro, permitindo sua diferenciação e classificação de uma perspectiva de comportamento mecânico.
Essas propriedades são medidas quando um metal é submetido a uma força ou carga. Os engenheiros mecânicos calculam cada um dos valores das propriedades mecânicas dos metais, dependendo das forças aplicadas a eles.
Da mesma forma, os cientistas de materiais estão constantemente experimentando diferentes metais sob múltiplas condições, com o objetivo de estabelecer suas propriedades mecânicas.
Graças à experimentação com metais, foi possível definir suas propriedades mecânicas. É importante enfatizar que, dependendo do tipo, tamanho e força aplicados a um metal, os resultados gerados por ele variam.
Por isso, os cientistas quiseram unificar os parâmetros dos procedimentos experimentais, com o objetivo de poder comparar os resultados obtidos por diferentes metais ao aplicar as mesmas forças (Team, 2014).
9 principais propriedades mecânicas dos metais
1- Plasticidade
É a propriedade mecânica dos metais completamente oposta à elasticidade. A plasticidade é definida como a capacidade de os metais reterem a forma que lhes foi dada após terem sido submetidos a um esforço.
Os metais geralmente são altamente plásticos, por isso, uma vez deformados, eles facilmente conservam sua nova forma.
2- Fragilidade
A fragilidade é uma propriedade completamente oposta à tenacidade, pois denota a facilidade com que um metal pode ser quebrado, uma vez que é submetido a um esforço.
Em muitos casos, os metais são ligados uns aos outros para reduzir seu coeficiente de fragilidade e para tolerar mais cargas.
A fragilidade também é definida como fadiga durante os testes de resistência mecânica de metais.
Desta forma, um metal pode ser submetido várias vezes ao mesmo esforço antes de quebrar e lançar um resultado conclusivo sobre sua fragilidade (Materia, 2002).
3- Malleability
A maleabilidade refere-se à facilidade de um metal ser laminado sem que isso represente uma quebra em sua estrutura.
Muitos metais ou ligas metálicas têm um alto coeficiente de maleabilidade, este é o caso do alumínio que é altamente maleável ou aço inoxidável.
4- Dureza
A dureza é definida como a resistência de um metal contra agentes abrasivos. É a resistência que qualquer metal tem que ser arranhado ou penetrado por um corpo.
A maioria dos metais precisa ser ligada em alguma porcentagem para aumentar sua dureza. Este é o caso do ouro, que por si só não seria tão duro como quando misturado com o bronze.
Historicamente, a dureza foi medida em uma escala empírica, determinada pela capacidade de um metal arranhar outro ou resistir ao impacto de um diamante.
Atualmente, a dureza dos metais é medida com procedimentos padronizados, como o teste de Rockwell, Vickers ou Brinell.
Todos estes testes procuram produzir resultados conclusivos sem danificar o metal que está sendo mais estudado (Kailas, s.f.).
5- Ductilidade
A ductilidade é a capacidade de um metal se deformar antes de quebrar. Nesse sentido, é uma propriedade mecânica completamente oposta à fragilidade.
A ductilidade pode ser dada como uma porcentagem do alongamento máximo ou como uma redução máxima da área.
Uma maneira elementar de explicar como um material dúctil é pode ser sua capacidade de ser transformado em arame ou arame. Um metal altamente dúctil é o cobre (Guru, 2017).
6- Elasticidade
A elasticidade que define como a capacidade de um metal recuperar sua forma após ter sido submetido a uma força externa.
Em geral, os metais não são muito elásticos, por isso é comum ter dentes ou marcas de golpes que nunca serão recuperados.
Quando um metal é elástico, ele também pode ser considerado resiliente, pois é capaz de absorver a energia elástica que está causando uma deformação.
7- Tenacidade
A tenacidade é o conceito paralelo à fragilidade, pois denota a capacidade de um material resistir à aplicação de uma força externa sem se romper.
Os metais e suas ligas são, geralmente, tenazes. Este é o caso do aço, cuja tenacidade permite que ele seja adequado para aplicações de construção que exigem altas cargas sem quebrar.
A tenacidade dos metais pode ser medida em diferentes escalas. Em alguns testes, quantidades relativamente pequenas de força são aplicadas a um metal, como impactos leves ou choques. Em outras ocasiões, é comum que forças maiores sejam aplicadas.
Em qualquer caso, o coeficiente de tenacidade de um metal será dado na medida em que não apresentar nenhum tipo de ruptura após ter sido submetido a um esforço.
8- Rigidez
A rigidez é uma propriedade mecânica dos metais. Isso ocorre quando uma força externa é aplicada a um metal e deve desenvolver uma força interna para sustentá-lo.Essa força interna é chamada de "estresse".
Desta forma, a rigidez é a capacidade de um metal para resistir à deformação durante a presença de estresse (Capítulo 6. Propriedades Mecânicas dos Metais, 2004).
9- Variabilidade de propriedades
Testes de propriedades mecânicas de metais nem sempre produzem os mesmos resultados, isto é devido a possíveis alterações no tipo de equipamento, procedimento ou operador que é usado durante os testes.
No entanto, mesmo quando todos esses parâmetros são controlados, há uma pequena margem na variação dos resultados das propriedades mecânicas dos metais.
Isso ocorre porque muitas vezes o processo de fabricação ou extração de metais nem sempre é homogêneo.
Portanto, os resultados ao medir as propriedades dos metais podem ser alterados.
Para mitigar essas diferenças, recomenda-se realizar o mesmo teste de resistência mecânica várias vezes no mesmo material, mas em amostras diferentes selecionadas aleatoriamente.
Referências
- Capítulo 6. Propriedades Mecânicas dos Metais. (2004). Obtido a partir de propriedades mecânicas de metais: virginia.edu.
- Guru, W. (2017). Guru de Solda Obtido do Guia para Propriedades Mecânicas dos Metais: weldguru.com.
- Kailas, S. V. (s.f.). Capítulo 4. Propriedades Mecânicas dos Metais. Retirado da Ciência dos Materiais: nptel.ac.in.
- Matter, T. (agosto de 2002). Matéria Total Obtido a partir de propriedades mecânicas de metais: totalmateria.com.
- Equipe, M. (2 de março de 2014). ME Mecânica. Retirado de propriedades mecânicas de metais: me-mechanicalengineering.com.