9 PROPRIEDADES MECÂNICAS DE METAIS - QUÍMICA - 2024

As propriedades mecânicas dos metais 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 do ponto de vista do 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 várias condições, a fim de estabelecer suas propriedades mecânicas.

Graças à experimentação com metais, foi possível definir suas propriedades mecânicas. É importante notar que, dependendo do tipo, tamanho e resistência que é aplicado a um metal, os resultados obtidos por ele irão variar.

É por isso que os cientistas querem unificar os parâmetros dos procedimentos experimentais, a fim de poder comparar os resultados obtidos por diferentes metais ao aplicar as mesmas forças.

Principais propriedades mecânicas dos metais

1- Plasticidade

É a propriedade mecânica dos metais completamente oposta à elasticidade. A plasticidade é definida como a capacidade dos metais de reter a forma que receberam após serem submetidos a tensões.

Os metais costumam ser altamente plásticos, por isso, uma vez deformados, facilmente retêm sua nova forma.

2- Fragilidade

A fragilidade é uma propriedade completamente oposta à tenacidade, uma vez que denota a facilidade com que um metal pode ser quebrado depois de submetido a tensões.

Em muitas ocasiões, os metais são ligados entre si para reduzir seu coeficiente de fragilidade e para ser capaz de tolerar mais cargas.

Fragilidade também é definida como fadiga durante os testes de resistência mecânica de metais.

Desse modo, um metal pode ser submetido ao mesmo estresse várias vezes antes de se quebrar e dar um resultado conclusivo sobre sua fragilidade.

3- Maleabilidade

A maleabilidade refere-se à facilidade com que um metal precisa ser laminado sem que isso represente uma quebra em sua estrutura.

Muitos metais ou ligas metálicas apresentam alto coeficiente de maleabilidade, é o caso do alumínio, que é altamente maleável, ou do aço inoxidável.

4- Dureza

A dureza é definida como a resistência de um metal aos agentes abrasivos. É a resistência de qualquer metal a ser riscado ou penetrado por um corpo.

A maioria dos metais requer alguma porcentagem para ser ligada para aumentar sua dureza. É o caso do ouro, que por si só não seria tão duro como quando se mistura com o bronze.

Historicamente, a dureza era medida em uma escala empírica, determinada pela capacidade de um metal arranhar outro ou resistir ao impacto de um diamante.

Hoje, a dureza dos metais é medida com procedimentos padronizados, como o teste Rockwell, Vickers ou Brinell.

Todos esses testes buscam dar resultados conclusivos sem danificar o metal que está sendo estudado.

5- Ductilidade

Ductilidade é a capacidade de um metal de 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 na área.

Uma maneira elementar de explicar o quão dúctil um material é pode ser por sua capacidade de ser transformado em fio ou fio. Um metal altamente dúctil é o cobre.

6- Elasticidade

A elasticidade é definida como a capacidade de um metal recuperar sua forma após ser submetido a uma força externa.

Em geral, os metais não são muito elásticos, por isso é comum que apresentem amassados ​​ou vestígios de saliências dos quais nunca se recuperarão.

Quando um metal é elástico, também pode-se dizer que é resiliente, pois é capaz de absorver elasticamente a energia que o está causando deformar.

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 quebrar.

Os metais e suas ligas são geralmente resistentes. É o caso do aço, cuja tenacidade o permite ser adequado para aplicações construtivas que requeiram suportar cargas elevadas sem causar rupturas.

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 apresente nenhum tipo de ruptura após ter sido submetido a esforços.

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 apoiá-lo. Essa força interna é chamada de "estresse".

Desse modo, a rigidez é a capacidade de um metal de resistir à deformação durante a presença de tensão.

9- Variabilidade de propriedades

Os testes de propriedades mecânicas dos metais nem sempre produzem os mesmos resultados, isso se deve a possíveis alterações no tipo de equipamento, procedimento ou operador utilizado durante os testes.

Porém, mesmo quando todos esses parâmetros são controlados, existe uma pequena margem na variação dos resultados das propriedades mecânicas dos metais.

Isso se deve ao fato de que 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, é recomendável realizar o mesmo ensaio de resistência mecânica várias vezes no mesmo material, mas em diferentes amostras selecionadas ao acaso.

Referências

1. Capítulo 6. Propriedades Mecânicas dos Metais. (2004). Retirado de Mechanical Properties of Metals: virginia.edu.
2. Guru, W. (2017). Weld Guru. Recuperado do Guia de Propriedades Mecânicas de Metais: weldguru.com.
3. Kailas, SV (sf). Capítulo 4. Propriedades Mecânicas dos Metais. Obtido em Material Science: nptel.ac.in.
4. Materia, T. (agosto de 2002). Matéria total. Obtido de Propriedades Mecânicas de Metais: totalmateria.com.
5. Team, M. (2 de março de 2014). ME Mechanical. Obtido de Propriedades Mecânicas de Metais: me-mechanicalengineering.com.