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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ







TÍTULO: Ensaio de fluência
NÚMERO DO RELATÓRIO: 4
DISCIPLINA: Resistência dos Materiais II
CURSO: Engenharia Mecânica
PROFESSOR: Profª. Drª. Mírian de Lourdes Noronha Motta Mello






AUTOR: Thales Coelho Leite Fava N. MATRÍCULA: 21211
DATA: 29/05/13




Revisão teórica
1. Fluência

O fenômeno da fluência consiste na variaçãoda deformação sofrida por um material ao longo do tempo, quando este é submetido a uma tensão constante [1]. Tal fenômeno é potencializado com o aumento da temperatura de operação do material [2]. Daí a grande atenção dada à fluência, quando do estudo de projeto de componentes a serem submetidos a tensões constantes e temperaturas elevadas.
Segundo Marques e Maldonado não somente metais, mastambém cristais iônicos e covalentes e materiais semicristalinos e amorfos como vidros e polímeros estão sujeitos à fluência.
Os fatores que mais influenciam na fluência são a temperatura de fusão, o módulo de elasticidade, tamanho de grão, temperatura submetida e tensão aplicada [3]. É importante observar que em elevadas temperaturas, a maior parte das deformações ocorrem por escorregamento emcontornos de grão. Logo, como a fluência se dá principalmente a altas temperaturas, para se evitá-la, é desejável que se diminua a área de contornos de grãos, ou seja, requer-se que elas sejam maiores e menos numerosos.
2. Experimentos de fluência
Os experimentos de fluência se caracterizam pela longa duração e manutenção de uma temperatura constante. Geralmente, deseja-se determinar a vida útildo material, ou o tempo levado até se atingir um pré-determinada deformação, ou ainda a tensão que fará um material se romper numa vida útil pré-determinada a uma dada temperatura.
Nota-se que nesses experimentos há a necessidade de um sistema que solicite um esforço sobre o corpo de prova, outro que mantenha a temperatura constante e o de extensometria, que determinará a deformação do materialcom o tempo [3].
3. Tipos de ensaios de fluência
Ensaio de fluência:
Os ensaios de fluência geralmente consistem em uma máquina capaz de exercer uma força de tração constante sobre o corpo de prova ao mesmo tempo em que a temperatura da peça ensaiada é mantida constante e controlada por um forno. A variação da deformação é, então, observada com o tempo. Muitas vezes, neste ensaio deseja-sesaber qual a tensão que, para dado um tempo fixo (tempo de vida útil), produzirá uma deformação máxima delimitada pelo experimentador. O ensaio de fluência pode ser realizado também, variando-se a tensão a uma temperatura constante até a ruptura do corpo de prova. Nesse caso, deseja-se determinar a vida útil do material. Para materiais frágeis, é preferível que no ensaio os esforços sejam decompressão [3].
Segundo Marques e Maldonado, na grande maioria dos casos, o ensaio leva mais de 1000 horas de duração e atinge o tempo de vida útil esperada do material. Isso se mostra impraticável, pois geralmente são necessários vários ensaios para se conhecer o comportamento de um material. Então, fazem-se ensaios a temperaturas mais altas dos que as que serão exigidas do material e durante um tempomais curto, mantendo-se tensões comparáveis. É comum utilizar o parâmetro de Larson-Miller para se obter uma relação entre a temperatura de ensaio e o tempo de ruptura. Dessa forma, estima-se o comportamento do material por um tempo mais longo.
Ensaio de ruptura por fluência:
Este ensaio é muito parecido com o anterior, porém, desta vez, utiliza-se cargas maiores o que leva a maioresvelocidades de fluência e, consequentemente, à ruptura do corpo de prova. A tensão e a temperatura (parâmetros) são mantidas constantes até o rompimento do material, a fim de se determinar a vida útil dele. No ensaio de fluência, a deformação fica na faixa de 1%, enquanto no de ruptura, ela pode atingir 50%.
Sua duração é bem menor do que no ensaio de fluência, em torno de 1000 horas. No entanto, para...