Falha ou ruptura dos metais

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Ruptura ou falha
dos metais





Curso: Engenharia Química – 4°período
Aluno: Monique Vasconcelos de Mello
Matricula: 5900026
Os materiais metálicos utilizados no dia-a-dia estão sujeitos à falhas em função do tipo de operação ou esforço a que são submetidos. As falhas dos materiais na engenharia são problemáticas em diversos sentidos, envolvendo perdas físicas,econômicas e envolvendo riscos. Para que um problema seja detectado antes do uso de um material, é necessário antecipar pesquisando, e realizando testes para que se considerem as possíveis falhas durante o processo e saber como contornar-las ou até mesmo preveni-las. Todo projeto, ao ser feito deve-se levar em consideração a resistência do material de tal forma que as deformações em serviço nãosejam excessivas e que fraturas não ocorram. É importante o seu conhecimento, já que é de responsabilidade do engenheiro.
Para selecionar materiais apropriados é essencial conhecer propriedades relevantes, as propriedades mecânicas são medidas nos termos do comportamento do material quando sujeito a uma força e são determinados pelas deformações, valores numéricos não são encontradosfacilmente, porém podem ser comparados com outros materiais.

Deformações nos metais:

Quando se aplica uma força em um metal ele sofrerá deformação, que pode ser:
- Elástica => que desaparece quando a força é retirada (momentânea), voltando a sua forma natural.
- Plástica => mesmo quando a carga aplicada for retirada, a sua deformação continua permanente.
Podemos definir alguns pontos para estadeformação:
LE (limite de elasticidade) é o ponto até onde a deformação segue a lei de Hooke, se a força transpassar esse ponto o objeto não mais voltará a sua forma original, se a força for aumentada pode-se atingir o L.Ru (limite de ruptura) ponto que estabelece a ruptura do material.


Conceitos:

Tensão: força por unidade de área
Modulo de elasticidade: quociente entre a tensão e adeformação resultante
Ductilidade: deformação total até o ponto de ruptura
Lei de HOOKE: a lei da física relacionada à elasticidade de corpos, que serve para calcular a deformação causada pela força exercida sobre um corpo.

Outras propriedades mecânicas:
A dureza é a resistência da superfície do material à penetração, está intimamente relacionada com a resistência do material.
A tenacidade éuma medida de energia de deformação, é a energia total necessária para provocar a fratura do corpo de prova é representada através da área sob a curva do gráfico de tensão x deformação.
As propriedades mecânicas são levantadas através de cuidadosos testes de laboratório, através de normas e técnicas apropriadas.

Podem ocorrer três tipos de falhas, ou como também chamados, de rupturas dosmateriais. A Fluência, a fadiga e fratura, que pode ser caracterizada em dois tipos, fratura dúctil ou fratura frágil. E abaixo segue o assunto mais detalhado e explicativo.





Fratura

Consiste na separação do material metálico em duas ou mais partes devido à aplicação de uma carga estática, uma tensão de natureza estática a temperaturas relativamente mais baixas em relação aoponto de fusão do material. A resistência ao impacto depende basicamente da velocidade de aplicação da carga, temperatura e concentração de tensão. Há frações transgranular, onde a fratura passa através do grão, e fratura intergranular, onde se dá no contorno do grão.

Possíveis fraturas:
 Fratura Dúctil => Apresenta deformação plástica com grande absorção de energia, a deformação plásticacontinua até uma redução na área para posterior ruptura.

Quando o material sofre o impacto, há um pequeno intervalo de tempo para ocorrer deformações plásticas uniformes. Nesse intervalo as deformações podem exceder localmente, a tensão de fratura em irregularidades geométricas, contornos de grãos e outras imperfeições. E em seguida, forma-se uma trinca; e nesta trinca, originam-se...
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