Fratura Dúctil / Frágil

) Diferencie Fratura Frágil e fratura dúctil Resposta1: - Fratura dúctil ocorre apenas após extensa deformação plástica e se caracteriza pela propagação lenta, estável e gradativa de trincas resultantes da nucleação e crescimento de microcavidades. A superfície de um material dúctil fraturado é irregular e fibrosa.

- Fratura frágil ocorre pela propagação espontânea e rápida de trincas, acompanhada de pouca ou nenhuma deformação, mesmo que não exista aumento da tensão aplicada. Nos materiais cristalinos ocorre em determinados planos cristalinos chamados planos de clivagem ou ao longo dos contornos de grão. A superfíciel de um material frágil fraturado é plano e geralmente lisa.

2) Um material dúctil pode se fraturar de maneira frágil? Cite 03 parâmetros/condições que influenciam o modo do material se fraturar. Resposta: O material dúctil pode romper-se sem deformação plástica apreciável, ou seja, de maneira frágil além disso o material pode ser dúctil e pouco resistente.

A) Temperatura: Está relacionado à dependência da absorção da energia de impacto medida em relação à temperatura. A temperatura na qual

ocorre uma mudança acentuada no comportamento de fratura, passando de um caráter dúctil para frágil é definida como a temperatura de transição dúctil-frágil.

B) Estado de tensão: Todos os materiais se rompem quando submetidos a um carregamento no qual a tensão seja maior que aquela da sua resistência mecânica

C) Taxa de deformação: Ductibilidade é a propriedade física dos materiais de suportar a deformação plástica, sob a ação de cargas, sem se romper ou fraturar. Ela é caracterizada pelo fluxo do material sob ação de uma tensão cisalhante.

3) Sabe-se que a fadiga térmica é um tipo de falha decorrente de tensões cíclicas, por exemplo, tração e compressão. Dentro deste contexto, explique o que é fadiga térmica e como ela pode contribuir para este tipo de falha.

Resposta: Fadiga térmica é por definição, um processo de aplicação repetitiva de ciclos térmicos, durante o qual tensões e deformações são resultantes exclusivamente da imposição de gradientes de temperatura sem a aplicação de cargas mecânicas.

A Fadiga Térmica provoca tensões e deformações em componentes metálicos por causa

de flutuações cíclicas de temperatura, causando danos semelhantes a choques

térmicos repetitivos. E este é um dos mecanismos de envelhecimento que

gradualmente reduz a vida útil dos componentes, modificando suas propriedades

e levando a abertura de trincas.

4) Cite e explique 3 fatores que afetam a vida em fadiga

- Efeitos superficiais: Quanto melhor for o acabamento superficial ou melhor quanto mais liso estiver o componente, maior é a resistência à fadiga. Exemplos: Usinagem (Riscos e Sulcos) – Podem agir como se fossem trincas (concentrações de tensões) – Solução: Polimento

Tamanho da peça: Quanto maior é o componente, menor é a sua resistência à fadiga. De uma maneira mais simples, pode-se associar a influência do tamanho da peça na vida em fadiga, simplesmente, considerando o efeito do acabamento superficial. Assim, é possível imaginar a diminuição da resistência à fadiga com o aumento da dimensão do componente.

Fatores Ambientais (Temperatura / Fadiga Térmica): Considerando temperaturas abaixo da ambiente, tem sido observado que os metais apresentam um aumento na sua resistência à fadiga com o decréscimo da temperatura. Para mais altas temperaturas, a deformação plástica que é um fator extremamente importante em fadiga, torna-se mais intensa, diminuindo a vida em fadiga. Ex: Trilho de linha férrea

Fatores ambientais (Corrosão): Alguns materiais sofrem corrosão por pites, os pites assim como as trincas geram concentrações de calor:

- Concentração de tensões: Todas as descontinuidades tais como entalhes, furos e ranhuras modificam a distribuição de tensões, acarretando em um aumento de tensões localizadas. Com este aumento de tensão localizado, o carregamento torna-se mais severo, diminuindo a vida em fadiga do material.

Um material pode se deformar plasticamente abaixo do limite de escoamento determinado por ensaio de tração?

Resposta: Sim. Depende do estado de tensão, podendo ser uni, bi ou traxial, podendo o material se romper até mesmo abaixo da Te (tensão de escoamento). Na estricção e ensaio de tração é feito de forma traxial, podendo se deformar plasticamente abaixo do limite de escoamento.

Defina os seguintes parâmetros das propriedades mecânicas.

Tenacidade: Capacidade de Absorção de energia (resistência) até a fratura (regime elástico + plástico)

Rigidez: É a resistência de um corpo à deformação por uma força aplicada. É uma qualidade inerente do material.

Amorfo: Os átomos estão dispostos de forma aleatória

Sólido