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Calculadora de Propriedades do Aço e Tensão Admissível
Selecione uma liga de aço para visualizar as propriedades mecânicas. Calcula a tensão admissível ASME, o limite de resistência à fadiga e os fatores de segurança para diferentes tipos de carga.
Propriedades & Tensão Admissível
Tensão Admissível ASME
Conforme ASME BPVC Seção VIII Divisão 1, a tensão admissível à temperatura ambiente é:
Para aços inoxidáveis austeníticos (que apresentam significativo encruamento), a ASME utiliza Rm/2,4 em vez de Rm/3,5.
Limite de Resistência à Fadiga
Para corpos de prova de aço sem entalhe e polidos sob flexão rotativa:
A resistência à fadiga real requer fatores de modificação para acabamento superficial (ka), tamanho (kb), confiabilidade (kc), etc.:
Fatores de Segurança por Tipo de Carga
| Tipo de Carga | Fator n | Tensão de Projeto |
|---|---|---|
| Estática (escoamento) | 1.5 | Rp0.2 / 1,5 |
| Estática (fratura) | 2,4–3,5 | Rm / 2,4 ou Rm / 3,5 |
| Fadiga pulsante | 2.0 | Se / 2,0 |
| Fadiga totalmente reversa | 2.5 | Se / 2,5 |
| Impacto / choque | 3,0–5,0 | Rp0.2 / n |
Exemplo Prático
Propriedades: Rp0.2 = 900 MPa, Rm = 1100 MPa
σ_allow (ASME) = min(900/1,5, 1100/3,5) = min(600, 314) = 314 MPa
Se = 0,5 × 1100 = 550 MPa (não modificado)
Fadiga pulsante: 550/2,0 = 275 MPa
⚠️ Nota: As propriedades mostradas são valores típicos. As propriedades reais dependem do tratamento térmico, do tamanho da seção e do certificado de ensaio do material. Utilize sempre valores certificados para cálculos de projeto.
σ_allow = min(Rp0.2/1.5, Rm/3.5) para aços ao carbono e ligados. Para aços inoxidáveis austeníticos: min(Rp0.2/1.5, Rm/2.4), uma vez que encruam significativamente. O valor mais baixo governa para evitar tanto a cedência como a fratura.
Para aços com Rm < 1400 MPa: Se ≈ 0,5 × Rm. Para Rm ≥ 1400 MPa: Se ≈ 700 MPa (estabiliza devido a inclusões). Estes valores referem-se a provetes polidos e sem entalhe — aplique fatores de modificação para componentes reais.
Estática: 1.5 sobre a cedência. Fratura: 2.4–3.5 sobre a rotura (UTS). Fadiga pulsante: 2.0 sobre Se. Fadiga alternada pura: 2.5 sobre Se. Impacto: 3.0–5.0 sobre a cedência. Coeficientes mais elevados para cargas incertas ou aplicações críticas.
A tensão de prova a 0,2% (tensão limite convencional de proporcionalidade) — a tensão que causa 0,2% de deformação plástica permanente. É o limite de cedência prático para o projeto de engenharia, especialmente em materiais sem patamar de cedência nítido, como os aços inoxidáveis austeníticos.
Drasticamente. A têmpera e revenido (Q&T) aumenta a resistência (maior Rp, Rm), mas reduz a ductilidade (menor A%). A normalização confere propriedades moderadas. O recozimento confere dureza mínima. Especifique sempre o estado de tratamento térmico.
Os procedimentos descritos nesta página foram desenvolvidos e testados em campo pela equipe da Vibromera utilizando o Balanset-1A, um balanceador portátil de dois canais e analisador de vibração para balanceamento de rotores no local.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko é engenheiro de análise de vibrações e fundador e diretor executivo da Vibromera. Há mais de 15 anos ele balanceia equipamentos rotativos em campo, e não em uma bancada de testes: trituradores, ventiladores industriais, britadores, centrífugas, eixos e fusos. Foi desse trabalho que nasceram os instrumentos Balanset — eles foram concebidos como uma ferramenta que o especialista pode levar até a máquina e usar sozinho, no local, e não como equipamento de laboratório. A Vibromera foi fundada em 2017 e, desde 2023, está sediada no Porto, em Portugal. É aqui que acontecem o desenvolvimento, a montagem e o suporte da linha Balanset. O instrumento principal é o Balanset-1A, um analisador portátil para balanceamento em um e dois planos e para diagnóstico de vibrações. Nikolai participa pessoalmente do suporte ao cliente, da solução de casos difíceis de balanceamento e do desenvolvimento do software. Ele atende clientes no mundo todo, em qualquer idioma.
