Enunciado
Ciência dos Materiais - Callister - Ciência e Engenharia de Materiais. Uma Introdução- Ed: 8º - Capítulo 7.Problemas de Projetos - Ex. P6
Uma barra cilíndrica de latão, originalmente com 16,0mm (0,625in) de diâmetro, deve ser trabalhada a frio por estiramento. A seção transversal circular será mantida durante a deformação. Um limite de escoamento superior a 250MPa (36250psi) e uma ductilidade de pelo menos 12%AL são desejados após o trabalho a frio. Adicionalmente, o diâmetro final deve ser de 11,3mm (0,445in). Explique como isso pode ser conseguido.
Passo 1
Vamos primeiro calcular a porcentagem de trabalho a frio e a força e a ductilidade do rendimento resultante, se o desenho for realizado sem interrupção. Da equação 7.8:
A 50% CW, o cobre terá um limite de elasticidade da ordem de 330 MPa (48.000 psi), Figura 7.19a, o que é adequado; no entanto, a ductilidade será de cerca de 4% EL, Figura 7.19c, o que é insuficiente.
Abaixo, a figura 7.19a:
Em vez de executar o desenho em uma única operação, vamos inicialmente desenhar uma fração da deformação total, recozir para recristalizar e, finalmente, trabalhar a frio o material uma segunda vez, a fim de atingir o diâmetro final, a força de escoamento e a ductilidade . A referência à Figura 7.19a indica que é necessário 21% de CW para obter uma tensão de escoamento de 250 MPa.
Da mesma forma, é possível um máximo de 23% de CW para 12% de EL [Figura 7.19c]. A média desses dois valores é 22% CW, que usaremos nos cálculos.
Passo 2
Assim, para atingir a resistência ao escoamento e a ductilidade especificadas, o cobre deve ser deformado para 22% CW. Se o diâmetro final após o primeiro desenho for , então, usando a Equação 7.8:
E, resolvendo a partir da expressão acima, temos: