Você já se perguntou sobre as propriedades mecânicas de diferentes metais? Neste artigo, vamos nos aprofundar na resistência ao cisalhamento, na resistência à tração e em outras características importantes de vários metais ferrosos e não ferrosos. Obtenha insights de engenheiros e metalúrgicos experientes para expandir seu conhecimento e tomar decisões mais informadas ao selecionar metais para seus projetos.
Para atender às necessidades de nossos leitores, desenvolvemos uma tabela de propriedades mecânicas para uma variedade de metais ferrosos e não ferrosos.
Leitura relacionada: Metais ferrosos versus metais não ferrosos
| Material | Grau | Material Status | Cisalhamento Força τ (MPa) | Tração Força σb (MPa) | Alongamento σs (%) | Rendimento Força δ (MPa) | Elástico Módulo Е (MPa) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ferro puro industrial para eletricistas C>0,025 | DT1 DT2 DT3 | recozido | 180 | 230 | 26 | - | |
| Aço silício elétrico | D11 D12 D21 D31 D32 D370 D310~340 S41~48 | recozido | 190 | 230 | 26 | - | |
| Aço carbono comum | Q195 | não recozido | 260~320 | 315~390 | 28~33 | 195 | |
| Q215 | 270~340 | 335~410 | 26~31 | 215 | |||
| Q235 | 310~380 | 375~460 | 21~26 | 235 | |||
| Q255 | 340~420 | 410~510 | 19~24 | 255 | |||
| Q275 | 400~500 | 490~610 | 15~20 | 275 | |||
| Aço carbono para ferramentas | 08F | recozido | 220~310 | 280~390 | 32 | 180 | |
| 10F | 260~360 | 330~450 | 32 | 200 | 190000 | ||
| 15F | 220~340 | 280~420 | 30 | 190 | |||
| 08 | 260~340 | 300~440 | 29 | 210 | 198000 | ||
| 10 | 250~370 | 320~460 | 28 | - | |||
| 15 | 270~380 | 340~480 | 26 | 280 | 202000 | ||
| 20 | - | 280~400 | 360~510 | 35 | 250 | 21000 | |
| 25 | 320~440 | 400~550 | 34 | 280 | 202000 | ||
| 30 | 360~480 | 450~600 | 22 | 300 | 201000 | ||
| 35 | 400~520 | 500~650 | 20 | 320 | 201000 | ||
| 40 | 420~540 | 520~670 | 18 | 340 | 213500 | ||
| 45 | 440~560 | 550~700 | 16 | 360 | 204000 | ||
| 50 | normalizado | 440~580 | 550~730 | 14 | 380 | 220000 | |
| 55 | 550 | ≥670 | 43 | 390 | - | ||
| 60 | 550 | ≥700 | 12 | 410 | 208000 | ||
| 65 | 600 | ≥730 | 10 | 420 | - | ||
| 70 | 600 | ≥760 | 9 | 430 | 210000 | ||
| T7~T12 T7A~T12A | recozido | 600 | 750 | 10 | - | - | |
| T8A | endurecido pelo frio | 600~950 | 750~1200 | - | - | - | |
| Aço carbono de alta qualidade | 10Mn | recozido | 320~460 | 400~580 | 22 | 230 | 211000 |
| 65Mn | 600 | 750 | 12 | 400 | 21000 | ||
| Liga de aço estrutural | 25CrMnSiA 25CrMnSi | recozido em baixa temperatura | 400~560 | 500~700 | 18 | 950 | - |
| 30CrMnSiA 30CrMnSi | 440~600 | 550~750 | 16 | 1450 850 | - | ||
| Aço mola de qualidade | 60Si2Mn 60Si2MnA 65SiWA | recozido em baixa temperatura | 720 | 900 | 10 | 1200 | 200000 |
| endurecido pelo frio | 640~960 | 800~1200 | 10 | 1400 1600 | - | ||
| Aço inoxidável | 1Cr13 | recozido | 320~380 | 400~470 | 21 | 420 | 210000 |
| 2Cr13 | 320~400 | 400~500 | 20 | 450 | 210000 | ||
| 3Cr13 | 400~480 | 500~600 | 18 | 480 | 210000 | ||
| 4Cr13 | 400~480 | 500~600 | 15 | 500 | 210000 | ||
| 1Cr18Ni19 2Cr18Ni19 | tratado termicamente | 460~520 | 580~640 | 35 | 200 | 200000 | |
| laminados, endurecidos a frio | 800~880 | 1000~1100 | 38 | 220 | 200000 | ||
| 1Cr18Ni9Ti | Tratada termicamente e amaciada | 430~550 | 540~700 | 40 | 200 | 200000 |
| Grau de aço | Temperatura de aquecimento ℃ | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 200 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | |
| Q195, Q215, 08, 15 | 360 | 320 | 200 | 110 | 60 | 30 |
| Q235, Q255, 20, 25 | 450 | 450 | 240 | 130 | 90 | 60 |
| Q275, 30, 35 | 530 | 520 | 330 | 160 | 90 | 70 |
| 40, 45, 50 | 600 | 580 | 380 | 190 | 90 | 70 |
Observação: ao determinar a resistência ao cisalhamento de um material, é importante levar em conta a temperatura de estampagem, que normalmente é 150~200°C mais baixa do que a temperatura de aquecimento.
| Material | Grau | Status do material | Resistência ao cisalhamento τ (MPa) | Resistência à tração σb (MPa) | Alongamento σs (%) | Rendimento Força δ (MPa) | Elástico Módulo Е (MPa) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Alumínio | 1070A 1050A 1200 | Recozido | 80 | 75～110 | 25 | 50～80 | 72000 |
| Endurecido a frio | 100 | 120～150 | 4 | 120～240 | |||
| Ligas de alumínio e manganês | 3A21 | Recozido | 70～100 | 110～145 | 19 | 50 | 71000 |
| Semi-frio endurecido | 100～140 | 155～200 | 13 | 130 | |||
| Liga de alumínio-magnésio Liga de alumínio-magnésio-cobre | SA02 | Recozido | 130～160 | 180～230 | - | 100 | 70000 |
| Semi-frio endurecido | 160～200 | 230～280 | 210 | ||||
| Liga de alumínio-magnésio-cobre de alta resistência | 7A04 | Recozido | 170 | 250 | - | - | - |
| Endurecido e envelhecido artificialmente | 350 | 500 | 460 | 70000 | |||
| Liga de magnésio-manganês | MB1 MB8 | Recozido | 120～140 | 170～190 | 3～5 | 98 | 43600 |
| Recozido | 170～190 | 220～230 | 12～24 | 140 | 40000 | ||
| Endurecido a frio | 190～200 | 240～250 | 8～10 | 160 | |||
| Alumínio rígido | 2Al12 | Recozido | 105～150 | 150～215 | 12 | - | - |
| Endurecido com o envelhecimento natural | 280～310 | 400～440 | 15 | 368 | 72000 | ||
| Endurecido a frio após o endurecimento | 280～320 | 400～460 | 10 | 340 | |||
| Cobre puro | T1 T2 T3 | Suave | 160 | 200 | 30 | 70 | 108000 |
| Difícil | 240 | 300 | 3 | 380 | 130000 | ||
| Latão | H62 | Suave | 260 | 300 | 35 | 380 | 100000 |
| Semi-dura | 300 | 380 | 20 | 200 | - | ||
| Difícil | 420 | 420 | 10 | 480 | - | ||
| Latão | H68 | Suave | 240 | 300 | 40 | 100 | 110000 |
| Semi-dura | 280 | 350 | 25 | - | |||
| Difícil | 400 | 400 | 15 | 250 | 115000 | ||
| Latão com chumbo | HPb59-1 | Suave | 300 | 350 | 25 | 142 | 93000 |
| Difícil | 400 | 450 | 5 | 420 | 105000 | ||
| Latão com manganês | HMn58-2 | Suave | 340 | 390 | 25 | 170 | 100000 |
| Semi-dura | 400 | 450 | 15 | - | |||
| Difícil | 520 | 600 | 5 | ||||
| Bronze de estanho-fósforo Estanho-Zinco-Bronze | QSn4-4-2.5 QSn4-3 | Suave | 260 | 300 | 38 | 140 | 100000 |
| Difícil | 480 | 550 | 3～5 | ||||
| Extra-duro | 500 | 650 | 1～2 | 546 | 124000 | ||
| Bronze de alumínio | QAl17 | Recozido | 520 | 600 | 10 | 186 | - |
| Não recozido | 560 | 650 | 5 | 250 | 115000～130000 | ||
| Bronze de alumínio e manganês | QAl9-2 | Suave | 360 | 450 | 18 | 300 | 92000 |
| Difícil | 480 | 600 | 5 | 500 | - | ||
| Bronze de silício-manganês | QBi3-1 | Suave | 280～300 | 350～380 | 40～45 | 239 | 120000 |
| Difícil | 480～520 | 600～650 | 3～5 | 540 | - | ||
| Extra-duro | 560～600 | 700～750 | 1～2 | - | - | ||
| Bronze de berílio | QBe2 | Suave | 240～480 | 300～600 | 30 | 250～350 | 117000 |
| Difícil | 520 | 660 | 2 | 1280 | 132000～141000 | ||
| Cuproníquel | B19 | Suave | 240 | 300 | 25 | - | - |
| Difícil | 360 | 450 | 3 | ||||
| Prata níquel | BZn15-20 | Suave | 280 | 350 | 35 | 207 | - |
| Difícil | 400 | 550 | 1 | 486 | 126000～140000 | ||
| Extra-duro | 520 | 650 | - | ||||
| Níquel | Ni-3～Ni-5 | Suave | 350 | 400 | 35 | 70 | - |
| Difícil | 470 | 550 | 2 | 210 | 210000～230000 | ||
| Prata alemã | BZn15-20 | Suave | 300 | 350 | 35 | - | - |
| Difícil | 480 | 550 | 1 | ||||
| Extra-duro | 560 | 650 | 1 | ||||
| Zinco | Zn-3～Zn-6 | - | 120～200 | 140～230 | 40 | 75 | 80000～130000 |
| Liderança | Pb-3～Pb-6 | - | 20～30 | 25～40 | 40～50 | 5～10 | 15000～17000 |
| Estanho | Sn1～Sn4 | - | 30～40 | 40～50 | - | 12 | 41500～55000 |
| Liga de titânio | TA2 | Recozido | 360～480 | 450～600 | 25～30 | - | - |
| TA3 | 440～600 | 550～750 | 20～25 | ||||
| TA5 | 640～680 | 800～850 | 15 | 800～900 | 104000 | ||
| Liga de magnésio | MB1 | Estado frio | 120～140 | 170～190 | 3～5 | 120 | 40000 |
| MB8 | 150～180 | 230～240 | 14～15 | 220 | 41000 | ||
| MB1 | Pré-aquecimento a 300°C | 30～50 | 30～50 | 50～52 | - | 40000 | |
| MB8 | 50～70 | 50～70 | 58～62 | - | 41000 | ||
| Prata | - | - | - | 180 | 50 | 30 | 81000 |
| Liga fungível | Ni29Co18 | - | 400～500 | 500～600 | - | - | - |
| Cobre constantan | BMn40-1.5 | Suave | - | 400～600 | - | - | - |
| Difícil | - | 650 | - | - | - | ||
| Tungstênio | - | Recozido | - | 720 | 0 | 700 | 312000 |
| Não recozido | - | 1491 | 1～4 | 800 | 380000 | ||
| Molibdênio | - | Recozido | 20～30 | 1400 | 20～25 | 385 | 280000 |
| Não recozido | 32～34 | 1600 | 2～5 | 595 | 300000 |
Aqui estão as informações sobre a resistência ao cisalhamento de vários metais:
Continuando com as informações de resistência ao cisalhamento para metais não ferrosos, conforme listado na seção "Propriedades mecânicas do metal Gráfico" no MachineMfg.com:
Essa lista abrangente cobre uma grande variedade de metais, fornecendo informações essenciais para aplicações em que a resistência ao cisalhamento é um fator crítico. Essas informações são cruciais para que engenheiros e projetistas selecionem os materiais adequados para várias aplicações com base nos requisitos de resistência ao cisalhamento.
Os padrões internacionais para testes de resistência ao cisalhamento de aço abrangem as séries ASTM e ISO. Nos Estados Unidos, há vários padrões ASTM usados para medir a resistência ao cisalhamento, incluindo ASTMB831, D732, D4255, D5379 e D7078. Internacionalmente, os padrões de teste de resistência ao cisalhamento da ISO incluem ISO3597, 12579 e 14130. Além disso, há a norma ISO 10123, que é específica para o aço.
Portanto, os principais padrões internacionais para testes de resistência ao cisalhamento do aço são os relevantes das séries ASTM e ISO.
As diferenças na resistência ao cisalhamento entre o aço 45# e o aço Q235 em aplicações práticas e suas causas refletem principalmente em suas composições químicas, propriedades mecânicas e cenários aplicáveis.
Em primeiro lugar, em termos de composição química, o aço Q235 é um aço de baixo carbono, com teor de carbono em torno de 0,2%, enquanto o aço 45# é um aço de médio carbono, com teor de carbono de aproximadamente 0,45%. Essas diferenças na composição química levam a variações no desempenho dos dois tipos de aço.
Em segundo lugar, com relação às propriedades mecânicas, a resistência ao escoamento do aço Q235 é de cerca de 235 MPa, enquanto a do aço 45# é maior, chegando a 355 MPa. Isso indica que o aço 45# tem maior capacidade de resistir a pequenas deformações plásticas, o que significa que tem maior resistência e dureza. Além disso, a tensão de cisalhamento permitida do aço Q235 é de 98 MPa, enquanto a faixa de resistência ao cisalhamento do material Q235 é de 141 a 188 MPa, demonstrando ainda mais o desempenho de cisalhamento relativamente mais fraco do aço Q235.
Por fim, como o aço 45# pode aumentar sua resistência e dureza após o tratamento térmico por meio de têmpera, ele é mais adequado para cenários que exigem alta capacidade de carga e boa resistência ao desgaste, como a fabricação de peças mecânicas. Por outro lado, devido à sua maior plasticidade e menor resistência, o aço Q235 é mais adequado para o processamento de estiramento e laminação, como a fabricação de perfis, chapas etc.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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