A resistência ao escoamento convencional Rp0,2 – definição, fórmula e significado

limite de escoamento convencional Rp0,2 é um dos parâmetros básicos que determinam propriedades mecânicas de metais e ligasÉ utilizado principalmente quando o material não apresenta alterações significativas durante o ensaio de tração. limite de escoamento ReRp0,2 define a tensão correspondente à deformação plástica permanente convencional de 0,2%.
O parâmetro Rp0,2 é comumente fornecido, entre outros, para aço inoxidável, Aço duplex e super duplex, ligas de níquel, ligas alumínio, ligas titânio e muitos outros materiais metálicos.
O valor de Rp0,2 é geralmente dado em MPa, przy czym:
1 MPa = 1 N/mm²

O que significa Rp0,2?

Símbolo Rp0,2 significa a resistência ao escoamento convencional correspondente a uma deformação plástica permanente específica de 0,2%.
Ao contrário dos materiais que apresentam limites de elasticidade superiores e inferiores bem definidos, em muitos metais a transição do regime elástico para o regime plástico é gradual. curva tensão-deformação Não existe um único ponto característico que possa ser claramente definido como ReH ou ReL.
Nesse caso, utiliza-se o valor Rp0,2 definido convencionalmente.

O que significa o número 0,2 em Rp0,2?

Número 0,2 Significa o valor da deformação plástica permanente expresso em porcentagem.
Rp0,2 corresponde à tensão na qual a carga permanece após a sua remoção. 0,2% de deformação permanente relacionado ao comprimento inicial medido.
Para um comprimento de medição inicial de, por exemplo, 100 mm Uma deformação de 0,2% corresponde a:
100 mm × 0,002 = 0,2 mm
Isso não significa, contudo, que durante o carregamento isoladamente, o alongamento total da amostra seja de apenas 0,2%. A deformação total inclui componentes elásticos e plásticos. O valor de 0,2% refere-se à deformação plástica permanente assumida.

Por que Rp0,2 é um limite arbitrário?

Określenie "contratual" resultados da adoção de um critério de deformação específico.
O material não apresenta uma barreira física precisamente a 0,2% de deformação permanente. Este valor foi adotado como um critério prático e repetível para determinar as propriedades de materiais que não exibem um ponto de escoamento pronunciado.
Isso nos permite determinar um parâmetro que possibilita comparar a resistência desses materiais ao início de deformações permanentes significativas.

Como se determina o Rp0,2?

Rp0,2 é determinado durante teste de tração estática com base na relação registrada entre estresse e tensão.
A representação gráfica clássica utiliza uma linha reta paralela à seção elástica linear da curva tensão-deformação, deslocada no eixo da deformação por:
ε = 0,002
Aquilo é:
0,2%
O ponto de intersecção desta linha com a curva tensão-deformação permite determinar o valor correspondente a Rp0,2.
As máquinas de teste e os sistemas de medição modernos podem determinar esse parâmetro automaticamente com base nos dados registrados.

Fórmula para Rp0,2

Uma vez determinada a força de teste adequada, o valor da tensão pode ser expresso como:
Rp0,2 = Fp0,2 / S₀
em que:

Rp0,2 – limite de escoamento convencional [MPa],
FP0,2 – força correspondente à resistência ao escoamento convencional [N],
S₀ – área da seção transversal inicial da amostra [mm²].

No entanto, a relação força-seção transversal por si só não é suficiente para determinar Rp0,2. Primeiro, durante o ensaio, é necessário determinar o ponto correspondente ao critério de deformação adotado.

Exemplo de cálculo de Rp0,2

Se durante o ensaio de tração a força correspondente ao critério Rp0,2 foi atribuída a um valor 40 Ne a área da seção transversal inicial da amostra é 50 mm², então:
Rp0,2 = 40.000 N / 50 mm² = 800 N/mm² = 800 MPa
Portanto, a resistência ao escoamento convencional do material testado é 800 MPa.

Rp0,2 e limite de escoamento Re

Rp0,2 e Re não são o mesmo parâmetro.
Granica plastyczności Re, incluindo ReH e ReL, é determinado para materiais que exibem um fenômeno de fluxo claro.
Rp0,2 É utilizado principalmente quando a transição da deformação elástica para a plástica é suave e o ponto de escoamento clássico não pode ser claramente determinado.

Parâmetro	Significado	aplicação
ReH	Limite superior de escoamento	Materiais que exibem um fenômeno de fluxo pronunciado
ReL	Limite de escoamento inferior	Materiais que exibem um fenômeno de fluxo pronunciado
Rp0,2	Resistência ao escoamento com 0,2% de deformação permanente	Materiais sem um limite de escoamento definido

Portanto, os valores de Re e Rp0,2 não devem ser trocados mecanicamente nem tratados como grandezas idênticas.

Rp0,2 e resistência à tração Rm

Rp0,2 oraz Rm Descrever diferentes propriedades de um material.
Rp0,2 define o nível de tensão relacionado ao critério adotado de deformação plástica permanente, enquanto Rm denota a tensão de engenharia máxima atingida durante o ensaio de tração.
Para materiais dúcteis típicos:
Rp0,2 < Rm
Por exemplo, um cartão de material pode indicar:

Rp0,2: mín. 700 MPa,
Sala: 900–1100 MPa,
A: pelo menos 10%.

Isso não significa que o material irá falhar a 700 MPa. O valor Rp0,2 refere-se à deformação permanente, enquanto Rm refere-se à tensão máxima de engenharia durante o teste.

Rp0,2 e alongamento A

Rp0,2 i A Também não devem ser confundidos um com o outro.
Rp0,2 é a tensão expressa em MPa, enquanto extensão A É uma grandeza expressa em porcentagem e determina o alongamento permanente da amostra após sua ruptura.
valor 0,2% O valor que aparece no símbolo Rp0,2 é apenas um critério usado para determinar a resistência ao escoamento. Não se trata do alongamento após a fratura A.

Rp0,2 e Rp1,0

O critério de 0,2% não é o único critério possível para determinar a resistência ao escoamento. Dependendo do material, do produto e da norma aplicável, outros valores também podem ser encontrados, por exemplo: Rp1,0.
O símbolo Rp1,0 refere-se à tensão correspondente à deformação plástica permanente convencional de 1,0%.
Portanto, ao ler a documentação do material, preste atenção à designação completa do parâmetro e não apenas ao valor fornecido em MPa.

Rp0,2 para aços inoxidáveis

Rp0,2 é particularmente comum em características aço inoxidável.
Muitos aços austeníticos não apresentam um comportamento de escoamento tão pronunciado durante o ensaio de tração quanto os aços de baixo carbono típicos. Portanto, sua resistência à deformação permanente é descrita, entre outros fatores, por Rp0,2.
O valor de Rp0,2 pode depender significativamente da qualidade, das condições de entrega, da temperatura e do grau de endurecimento do material.

Rp0,2 para aços Duplex e Super Duplex

Em aço Duplex e Super Duplex O parâmetro Rp0,2 é um dos parâmetros mecânicos básicos.
Os aços com estrutura austenítica-ferrítica são geralmente caracterizados por uma resistência ao escoamento muito maior do que os aços inoxidáveis austeníticos típicos.
Exemplos desses materiais são Aço duplex 1.4462 / X2CrNiMoN22-5-3 oraz Aço Super Duplex 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4.
Isso é de grande importância para o projeto, pois um valor de Rp0,2 mais alto pode permitir o projeto de elementos com seções transversais menores, mantendo a capacidade de carga necessária, desde que outros requisitos de projeto e operacionais o permitam.

Rp0,2 para ligas de níquel, alumínio e titânio

A resistência ao escoamento também é amplamente utilizada para descrever ligas de níquel, alumínio i titânio.
Nesses materiais, a transição entre as faixas elástica e plástica muitas vezes não permite a determinação precisa de ReH e ReL; portanto, o uso de um critério convencional possibilita uma determinação mais inequívoca das propriedades mecânicas.
No entanto, os materiais não devem ser comparados apenas com base no Rp0,2. Ao mesmo tempo, o Rm, o alongamento, etc., devem ser analisados. resistência à fadiga, resistência ao rachamento e condições de trabalho.

De que depende o valor de Rp0,2?

O valor de Rp0,2 depende de muitos fatores, incluindo:

composição química,
microestrutura do material,
tamanho do grão,
tratamento térmico,
tratamento termomecânico,
endurecimento por deformação,
status de entrega,
temperatura de teste,
taxas de deformação,
espessura e dimensões do produto,
direção da amostragem.

Por essa razão, atribuir um valor de Rp0,2 como propriedade universal de todo um tipo de material pode levar a conclusões errôneas.

O efeito do processamento do plástico no Rp0,2

A conformação a frio pode causar endurecimento por deformação, levando a um aumento significativo em Rp0,2.
Esse fenômeno é particularmente importante no caso dos aços inoxidáveis austeníticos. fitas, blach, fios e barras desenhadas.
Um aumento em Rp0,2 pode ser acompanhado por uma diminuição na capacidade do material de sofrer deformação plástica adicional.

Efeito do tratamento térmico em Rp0,2

Tratamento térmico Pode alterar significativamente o valor da resistência ao escoamento, modificando a microestrutura do material.
Podem ocorrer diferenças particularmente grandes em materiais de endurecimento por precipitação e aços destinados ao melhoramento térmico.
Portanto, ao comparar valores de Rp0,2, você deve sempre verificar Condições de entrega e tipo de tratamento térmico aplicado.

Efeito da temperatura em Rp0,2

Rp0,2 também depende da temperatura. Para muitos materiais, a resistência ao escoamento diminui com o aumento da temperatura.
Isso é particularmente importante para componentes que operam em equipamentos de energia, fornos, turbinas, trocadores de calor e instalações de processo.
O valor Rp0,2 à temperatura ambiente não deve ser usado automaticamente para projetar um componente que opere em altas temperaturas.

Rp0,2 no certificado de aceitação do material

O valor de Rp0,2 pode ser em certificado de aceitação de material, por exemplo, no documento 3.1, juntamente com outros resultados de testes mecânicos.
Um conjunto de dados típico pode incluir:

Rp0,2,
Rm,
extensão A,
resistência ao impacto, se necessário,
dureza, se especificado pelos requisitos.

Ao verificar um certificado, o resultado deve ser comparado com os requisitos da norma de material relevante, levando em consideração a espécie, a forma do produto, as dimensões, as condições de entrega e a temperatura do teste.

Por que Rp0,2 é importante no projeto?

Em muitas estruturas, é importante não apenas evitar a quebra do elemento, mas também prevenir deformações permanentes excessivas.
Um elemento pode não se romper, mas após uma deformação permanente pode deixar de funcionar corretamente.
Portanto, Rp0,2 é um dos parâmetros básicos utilizados na avaliação e no projeto de elementos feitos de materiais que não apresentam um ponto de escoamento definido.

Um valor de Rp0,2 mais alto significa um material melhor?

Não. Um valor mais alto de Rp0,2 significa uma tensão maior, correspondente ao critério adotado de deformação permanente, mas isso por si só não nos permite concluir que um material é melhor que outro.
Um material com um Rp0,2 elevado pode diferir de outro material em termos de:

Sala,
extensão A,
Estreitamento em Z,
resistência ao impacto,
resistência à fadiga,
resistência ao rachamento,
resistência à corrosão,
Comportamento em temperaturas altas ou baixas.

A seleção adequada do material requer uma análise de todo o conjunto de parâmetros e das condições reais de operação.

Rp0,2 – a informação mais importante

Rp0,2 Significa a resistência ao escoamento convencional.
Número 0,2 refere-se à deformação plástica permanente convencional de 0,2%.
Rp0,2 é usado principalmente para materiais sem um ponto de escoamento definido.
Rp0,2 é administrado com mais frequência em MPa ou N/mm².
1 MPa = 1 N/mm².
Rp0,2 não é o mesmo que Re, ReH nem ReL.
Rp0,2 não é o mesmo que resistência à tração Rm.
O valor de 0,2% não representa o alongamento após a ruptura A.
O Rp0,2 é frequentemente usado para aços inoxidáveis, duplex, super duplex, ligas de níquel, alumínio e titânio.
O valor de Rp0,2 é influenciado, entre outros fatores, pela microestrutura, tratamento térmico, encruamento, temperatura e condição do material.
O valor Rp0,2 deve sempre ser referido à norma apropriada, à forma do produto, à dimensão e às condições de entrega.