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Calculadora de propriedades do aço e tensão admissível
Selecione uma classe 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 e tensão admissível
Tensão admissível ASME
De acordo com a Seção VIII Divisão 1 da norma ASME BPVC, a tensão admissível à temperatura ambiente é:
Para aços inoxidáveis austeníticos (que apresentam endurecimento por deformação significativo), a ASME utiliza Rm/2,4 em vez de Rm/3,5.
Limite de resistência à fadiga
Para amostras de aço polido sem entalhes submetidas a flexão rotativa:
A resistência real à fadiga 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 |
|---|---|---|
| Estático (rendimento) | 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 revertida | 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_permitir (ASME) = min(900/1,5, 1100/3,5) = min(600, 314) = 314 MPa
Se = 0,5 × 1100 = 550 MPa (sem modificações)
Fadiga pulsátil: 550/2,0 = 275 MPa
⚠️ Nota: As propriedades apresentadas são valores típicos. As propriedades reais dependem do tratamento térmico, da dimensão da seção transversal e do certificado de ensaio do material. Utilize sempre os valores certificados para os 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 equipa da Vibromera com o Balanset-1A, um equilibrador de dois canais e analisador de vibrações portátil para equilibragem 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 que equilibra equipamentos rotativos no terreno e não numa bancada de ensaio: destroçadores, ventiladores industriais, britadeiras, centrifugadoras, veios e fusos. Foi desse trabalho que nasceram os instrumentos Balanset — foram concebidos como uma ferramenta que o técnico pode levar até à máquina e utilizar 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 decorrem o desenvolvimento, a montagem e o apoio à linha Balanset. O instrumento de referência é o Balanset-1A, um analisador portátil para equilibragem em um e dois planos e para diagnóstico de vibrações. Nikolai participa pessoalmente no apoio ao cliente, na resolução de casos de equilibragem difíceis e no desenvolvimento do software. Trabalha com clientes em todo o mundo, em qualquer idioma.
