Módulo de elasticidade e coeficiente de Poisson de materiais metálicos não-ferrosos

AAs tabelas abaixo apresentam os valores do módulo de elasticidade (módulo de Young) e do coeficiente de Poisson para materiais metálicos não-ferrosos em temperatura ambiente. As propriedades estão expressas em valores médios ou em intervalos que podem variar significativamente dependendo do processamento, têmpera e qualidade do material. Os valores exatos podem ser medidos empregando os Sistemas Sonelastic®, tanto em temperatura ambiente quanto em baixas e altas temperaturas.

Ligas de alumínio

Material Módulo de elasticidade Coeficiente de Poisson
GPa 106psi
Ligas de Alumínio
Liga 1100: 69 10 0,33
Liga 2024: 72,4 10,5 0,33
Liga 6061: 69 10 0,33
Liga 7075: 71 10,3 0,33
Valores de referência. Para valores exatos, caracterizar com o Sonelastic® .

    Principais aplicações
  • - 1100: Equipamentos para as indústrias química e alimentícia.
  • - 2024: Estrutura de aeronaves, rebites e rodas de caminhões.
  • - 6061: Alumínio de uso naval, também empregado em tubulações e transdutores ultrassônicos para limpeza.
  • - 7075: Estrutura de aeronaves, aplicações sujeitas a tensões elevadas e transdutores ultrassônicos para solda. É usualmente disponível no formato de placas ou barras quadradas. É a liga de alumínio mais cara, custando aproximadamente 4 vezes o valor da liga 6061.

Os módulos elásticos (Módulo de Young, módulo de cisalhamento e coeficiente de Poisson) e o amortecimento das ligas de alumínio podem ser caracterizados com precisão e de forma não-destrutiva com o Sonelastic®, tanto em temperatura ambiente quanto em altas temperaturas. O conhecimento dos valores exatos é fundamental para a otimização do emprego do material e para a confiabilidade de simulações via elementos finitos. As caracterizações dos módulos elásticos e do amortecimento também são empregadas na engenharia de novas variações destes materiais.

No caso da liga 7075, quando aplicada na fabricação de transdutores ultrassônicos, o conhecimento da velocidade sônica também é muito importante. A velocidade sônica também é caracterizável com o equipamento de ensaio não destrutivo Sonelastic® .

Ligas de cobre

Material Módulo de elasticidade Coeficiente de Poisson
GPa 106psi
Ligas de cobre
C11000 (cobre eletrolítico tenaz): 115 16,7 0,33
C17200 (cobre-berílio): 128 18,6 0,30
C26000(latão para cartuchos): 110 16 0,35
Valores de referência. Para valores exatos, caracterizar com o Sonelastic® .
    Principais aplicações:
  • - C11000: Fios e cabos elétricos.
  • - C17200: Molas, buchas, válvulas e diafragmas.
  • - C26000: Invólucros de cartuchos e radiadores automotivos.

Os módulos elásticos (Módulo de Young, módulo de cisalhamento e coeficiente de Poisson) e o amortecimento das ligas de cobre (por exemplo, para a estimativa de alongamento de fios sob carga) podem ser caracterizados com precisão e de forma não-destrutiva com o Sonelastic®, tanto em temperatura ambiente quanto em altas temperatura. O conhecimento dos valores exatos é fundamental para a otimização do emprego do material e para a confiabilidade de simulações via elementos finitos. As caracterizações dos módulos elásticos e do amortecimento também são empregadas na engenharia de novas variações destes materiais.

Ligas de magnésio

Material Módulo de elasticidade Coeficiente de Poisson
GPa 106psi
Ligas de magnésio:
Liga AZ31B: 45 6,5 0,35
Liga AZ91D: 45 6,5 0,35
Valores de referência. Para valores exatos, caracterizar com o Sonelastic® .
    Principais aplicações:
  • - AZ31B: estruturas, tubulações e proteção catódica.
  • - AZ91D: peças fundidas para automóveis e dispositivos eletrônicos.

Ligas de magnésio também são usadas na fabricação de rodas para automóveis.

Os módulos elásticos (Módulo de Young, módulo de cisalhamento e coeficiente de Poisson) e o amortecimento das ligas de magnésio podem ser caracterizados com precisão e de forma não-destrutiva com o Sonelastic®, tanto em temperatura ambiente quanto em altas temperaturas. O conhecimento dos valores exatos é fundamental para a otimização do emprego do material e para a confiabilidade de simulações via elementos finitos. As caracterizações dos módulos elásticos e do amortecimento também são empregadas na engenharia de novas variações destes materiais.

Ligas de titânio

Material Módulo de elasticidade Coeficiente de Poisson
GPa 106psi
Ligas de titânio
Comercialmente pura: 103 14,6 0,34
Liga Ti-5A1-2.5Sn: 110 16 0,34
Liga Ti- 6A1-4V: 114 16,5 0,34
Valores de referência. Para valores exatos, caracterizar com o Sonelastic® .
    Principais aplicações:
  • - Ti-5A1-2.5Sn: Fuselagem de aeronaves e equipamentos resistentes a corrosão.
  • - Ti- 6A1-4V: Implantes ósseos e elementos estruturais de aeronaves.

Uma das aplicações mais difundidas da liga Ti- 6A1-4V são os implantes odontológicos. Nesta aplicação, os elementos de titânio recebem um tratamento superficial para potencializar a biocompatibilidade e a ósseo integração.

Os módulos elásticos (Módulo de Young, módulo de cisalhamento e razão de Poisson) e o amortecimento das ligas de titânio podem ser caracterizados com precisão e de forma não-destrutiva com o Sonelastic®, tanto em temperatura ambiente quanto em altas temperaturas. O conhecimento dos valores exatos é fundamental para a otimização do emprego do material e para a confiabilidade de simulações via elementos finitos. As caracterizações dos módulos elásticos e do amortecimento também são empregadas na engenharia de novas variações destes materiais.

Metais nobres

Material Módulo de elasticidade Coeficiente de Poisson
GPa 106psi
Metais nobres
Ouro puro: 77 11,2 0,42
Platina pura: 171 24,8 0,39
Valores de referência. Para valores exatos, caracterizar com o Sonelastic® .

Principais aplicações:
- Ouro: contatos elétricos e restauração dentária.
- Platina: cadinhos, catalisadores e termopares para temperaturas elevadas.

Os módulos elásticos (Módulo de Young, módulo de cisalhamento e razão de Poisson) e o amortecimento de metais nobres podem ser caracterizados com precisão e de forma não-destrutiva com o Sonelastic®, tanto em temperatura ambiente quanto em função da temperatura. O conhecimento dos valores exatos é fundamental para a otimização do emprego do material e para a confiabilidade de simulações via elementos finitos. As caracterizações dos módulos elásticos e do amortecimento também são empregadas na engenharia de novas variações destes materiais.

Metais refratários:

Material Módulo de elasticidade Coeficiente de Poisson
GPa 106psi
Metais refratários
Molibdênio puro: 320 46,4 0,32
Tântalo puro: 185 27 0,35
Tungstênio puro: 400 58 0,28
Valores de referência. Para valores exatos, caracterizar com o Sonelastic® .

Principais aplicações:
- Molibdênio: moldes de extrusão e peças estruturais de veículos espaciais.
- Tântalo: materiais resistentes à corrosão e ataque químico.
- Tungstênio: filamentos de luzes incandescentes, tubos de raio-x e eletrodos de soldagem.

Os módulos elásticos (módulo de Young, módulo de cisalhamento e coeficiente de Poisson) e o amortecimento de metais refratários podem ser caracterizados com precisão pelos testes não destrutivos dos Sistemas Sonelastic® tanto à temperatura ambiente, como em altas temperaturas. O conhecimento de valores exatos é crucial para a otimização do uso do material e para a confiabilidade das simulações através de elementos finitos. A caracterização dos módulos elásticos e do amortecimento também é empregada na engenharia de novas variações desses materiais.

Ligas não-ferrosas diversas

Material Módulo de elasticidade Coeficiente de Poisson
GPa 106psi
Ligas não-ferrosas diversas
Níquel 200: 204 29,6 0,31
Inconel 625: 207 30 0,31
Monel 400: 180 26 0,32
Liga de Haynes 25: 236 34,2 -
Invar: 141 20,5 -
Super Invar: 144 21 -
Kovar: 207 30 -
Chumbo puro: 13,5 2 0,44
Estanho puro: 44,3 6,4 0,33
Solda de chumbo e estanho 60/40:
(60Sn-40Pb):
30 4,4 -
Zinco puro: 104,5 15,2 0,25
Valores de referência. Para valores exatos, caracterizar com o Sonelastic® .

Os módulos elásticos (módulo de Young, módulo de cisalhamento e coeficiente de Poisson) e o amortecimento de ligas não-ferrosas podem ser caracterizados com precisão e de forma não-destrutiva com Sonelastic®, tanto em temperatura ambiente como em altas temperaturas. O conhecimento de valores exatos é crucial para a otimização do uso do material e para a confiabilidade das simulações através de elementos finitos. A caracterização dos módulos elásticos e do amortecimento também é empregada na engenharia de novas variações desses materiais.


Referência bibliográfica

ASM Handbooks, Vol. 1 and 2, Engineered Materials Handbook, Vol. 1 and 4, Metals Handbook: Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Pure Metals, Vol. 2, 9th edition, and Advance Materials and Processes, Vol. 146, No.4, ASM International, Materials Park, OH.


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