Limite de escoamento e resistência à tração: a diferença

Limite de escoamento é a tensão a partir da qual o metal deforma e não volta mais ao formato original. Resistência à tração é a tensão máxima que ele suporta antes de romper. O primeiro diz quando a peça entorta; o segundo, quando ela quebra. Para projeto, quase sempre o que manda é o escoamento.

De onde vêm os dois números

Os dois saem do mesmo ensaio. Um corpo de prova é puxado numa máquina até romper, enquanto se mede a força e o quanto ele estica. O comportamento passa por três fases:

1. Elástica: o material estica e, se a força é retirada, volta ao tamanho original.
2. Plástica: a partir de certa tensão ele passa a deformar de forma permanente. Essa fronteira é o limite de escoamento.
3. Ruptura: a tensão sobe até um máximo, a resistência à tração, e o corpo de prova rompe.

Limite de escoamento

É o número que interessa a quem dimensiona. Uma peça que passou do escoamento já está fora de medida, mesmo sem ter quebrado: o eixo empenou, o suporte cedeu, o parafuso alongou.

Em muitos metais a passagem do regime elástico para o plástico não é nítida. Usa-se então um valor convencional: a tensão que deixa 0,2% de deformação permanente.

Resistência à tração

Também chamada de limite de resistência. É a maior tensão que o material aguenta. Serve para comparar ligas e aparece em toda ficha técnica, mas não deve ser usada sozinha para dimensionar: muito antes dela a peça já deformou.

Alongamento, o terceiro número

O alongamento diz quanto o material esticou até romper, em porcentagem. É a medida da ductilidade. Um alongamento alto significa que a peça avisa antes de falhar: deforma, entorta, e só depois rompe. Um alongamento baixo significa ruptura sem aviso.

Lendo três fichas

Valores do catálogo da BronzeMax:

• [Latão 360](/latao/#corte-livre-360): 353 MPa de resistência, 147 MPa de escoamento e 40% de alongamento. Escoa cedo e estica muito: é um material dúctil.
• [Bronze SAE 660](/bronze/sae-660/): 294 MPa de resistência, 157 MPa de escoamento e 15% de alongamento.
• [Alumínio 6061](/aluminio/6061/), têmpera T6: 262 MPa de resistência, 241 MPa de escoamento e 10% de alongamento. O escoamento fica perto da resistência: a liga aguenta carga alta sem deformar, mas tem pouca reserva depois disso.

A distância entre os dois números conta uma história. Quando o escoamento é baixo em relação à resistência, o material deforma bastante antes de romper. Quando os dois são próximos, ele trabalha no limite.

As unidades

A ficha moderna traz os valores em megapascal, MPa, que é o mesmo que newton por milímetro quadrado. Catálogos antigos usam quilograma-força por milímetro quadrado. Para converter, multiplique por 9,81: 30 kgf/mm² são cerca de 294 MPa.

Como usar no projeto

Dimensiona-se pela tensão de escoamento dividida por um fator de segurança, que depende da aplicação, do tipo de carga e da norma do setor. A resistência à tração e o alongamento entram para escolher entre ligas que atendem ao mesmo escoamento.

A outra propriedade que sempre acompanha essas três é a dureza, explicada em dureza Brinell.

Todas as ligas do catálogo da BronzeMax têm esses valores na página de cada uma. Informe a liga, a bitola e a medida no pedido de cotação.