O que é limite de escoamento?

O que é limite de escoamento?
Estruturas e componentes mecânicos são projetados para resistirem a esforços elásticos, logo se torna necessário conhecer o nível de tensão onde começa o escoamento ou deformação plástica.
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      • Este artigo pressupõe que você tem familiaridade com o ensaio de tração e os gráficos dele. Siga o link para saber mais sobre este ensaio.

Mas o que é limite de escoamento?

O limite de escoamento é justamente o ponto onde começa a deformação irrecuperável (ou plástica) do material. A partir deste ponto o material só recuperará a parte elástica de sua deformação... e ficará com uma deformação permanente e irreversível.

O início do escoamento possui maior deformação em relação à tensão aplicada, o que torna este ponto visível em alguns materiais mais dúcteis como o aço de baixo carbono.

A transição do regime elástico para o plástico ocorre de modo abrupto nesses materiais.
Este fenômeno é conhecido por um pico de escoamento "exagerado" ou descontínuo.

Limite de escoamento em aço de baixo carbono

Na maioria dos outros materiais, no entanto, a transição elástica / plástica ocorre de maneira contínua ou gradual, não sendo nítido o ponto de escoamento. Veja o ponto "P no gráfico abaixo.

Grafico mostrando o limite de escoamento outros materias

Como calcular o limite de escoamento (ou tensão de escoamento)

Convencionou-se por norma traçar uma linha reta paralela à porção elástica da curva tensão x deformação, a partir de uma pré deformação de 0,002.

O ponto de encontro da linha paralela com a curva representa o limite de escoamento convencional como pode ser visto na figura abaixo:
Grafico mostrando o limite de escoamento outros materias

Tensão admissível X tensão de escoamento

A tensão de escoamento é muito utilizada no cálculo da tensão admissível em projetos. Mas tensão admissível não é igual tensão de escoamento.

Tensão admissível é apenas uma fração da tensão limite de escoamento. Veja abaixo a fórmula:
Fórmula da tensão admissível
Obs.: C.S. = coeficiente de segurança.

Tensão de escoamento do aço

A resistência ao escoamento do aço pode variar em função da especificação ou norma, espessura, tratamento térmico etc..

No entanto é esperado que uma aço 1020 comum (como um AISI SAE 1020) apresente 350 MPa ou 50800 psi de resistência ao escoamento.

A maioria das normas (ASTM A36) especifica um limite de escoamento mínimo. Esse limite costuma variar entre 245 a 355.

É em geral aceito como verdade que um aço comum jamais terá menos que 200MPa ou mais que 2100MPa de tensão limite de escoamento. (fonte matweb.com)

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Referências Bibliográficas

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LUZ, Gelson. O que é limite de escoamento? Blog Materiais, [s. l], 2017. Disponível em: https://www.materiais.gelsonluz.com/2017/10/o-que-e-limite-de-escoamento.html. Acesso em: XX de XXXX de 20XX.

Obs.: Esta citação segue a norma ABNT NBR 6023 (Sim ela foi revisada).

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Aço Carbono,27,Aço Cromo,2,Aço Cromo Molibdênio,3,Aço Cromo Níquel Molibdênio,6,Aço Cromo Vanádio,1,Aço Inoxidável,11,Aço Manganês,1,Afinidade-Eletronica,87,AISI,11,ASTM,72,Calor Específico,30,Calor-Fusao,93,Calor-Vaporizacao,96,Composição Química,138,Condutividade-Eletrica,79,Condutividade-Termica,104,Densidade,240,Dilatacao-Termica,85,Distribuicao-Eletronica,109,Elementos-Quimicos,109,Eletronegatividade,102,Energia-de-Ionizacao,102,Ensaios Destrutivos,14,Estados-de-Oxidacao,104,Estrutura-Cristalina,95,Familia,78,Grupo,109,Isotopos,109,Livros,3,Massa Específica,14,Massa-Atômica,140,Massa-Molar,65,Massa-Molecular,46,Modulo-de-Elasticidade,81,Numero-Atomico,109,Periodo,106,Peso Específico,87,Ponto-de-Ebulição,140,Ponto-de-Fusão,164,Potencial-de-Ionizacao,101,Propriedades,7,Químicas,20,Raio-Atomico,86,Raio-Covalente,87,Raio-Ionico,78,SAE 10XX,24,SAE 13XX,1,SAE 41XX,3,SAE 43XX,2,SAE 5XXX,2,SAE 61XX,1,SAE 86XX,3,SAE 93XX,1,Simbolo-Quimico,109,Termos Técnicos,30,Valencia,98,Viscosidade,49,Volume-Atomico,94,
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