Resumo falhas

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  • Publicado : 15 de agosto de 2012
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RESUMO - FRATURA

1) Introdução: Existem três tipos de falha: fratura, fadiga e fluência. Mas todas elas ocorrem, geralmente, por causa da seleção, processamento e má utilização dos materiais de maneira inapropriada. Como o próprio nome sugere, as falhas são eventos indesejáveis, já que seres humanos estão sempre em contato com materiais, além dos possíveis prejuízos econômicos decorrentes doproduto inadequado. As causas que originam as falhas são conhecidas e passíveis de estudo, porém, é muito difícil fazer a prevenção. É por isso que as falhas são constante objeto de estudo de engenheiros, que têm como principais problemas a antecipação e o planejamento da rotina de prevenção.

2) Fratura: Fratura, por definição, consiste na separação de um corpo em várias partes em resposta àação de uma tensão estática (constante ou que se modifica pouco com o tempo) e a baixas temperaturas (em comparação à temperatura de fusão do material). O processo da fratura ocorre em duas etapas: a formação e a propagação de trincas, em resposta a uma tensão imposta, que pode ser de tração, compressão, cisalhamento ou torcional. Além disso, é de acordo com a capacidade de um material sofrerdeformação plástica que as fraturas são classificadas em fratura dúctil ou fratura frágil.

3) Fratura Dúctil: Antes de ocorrer a fratura dúctil, o material sofre grande deformação plástica na vizinhança da trinca e considerável absorção de energia. Com a ocorrência da fratura – processo dado de maneira lenta – o comprimento da trinca se estende. Esse tipo de trinca é denominado estável, pois ela resiste aqualquer extensão adicional, a menos que a tensão aplicada aumente.

4) Fratura Frágil:

Por outro lado, o material sofre pouca ou nenhuma deformação plástica na vizinhança da trinca e pouca absorção de energia na fratura frágil. Neste caso, as trincas podem se propagar de forma extremamente rápida e, uma vez iniciada, ela continua sem um aumento na magnitude da tensão aplicada. É por istoque estas trincas são denominadas instáveis. A fratura dúctil é preferível, pois, a deformação alerta que uma fratura é iminente. Por outro lado, a fratura frágil se estende de forma rápida e catastrófica. Além disso, mais energia é necessária para que a fratura dúctil se propague.

5) Comparações Visuais: As fraturas dúcteis ocorrem, inicialmente, com o empescoçamento, seguido da formação depequenas cavidades que se formam no interior do material. Em seguida, essas cavidades aumentam e se unem, formando uma trinca elíptica, que possui o eixo maior perpendicular à direção da tensão aplicada. A trinca, então, cresce em uma direção paralela a seu eixo principal até a formação da fratura. Muitas vezes essa fratura possui um contorno superficial conhecido como fratura taça-cone, que contémaparência fibrosa, o que caracteriza a deformação plástica. Nas fraturas frágeis, a direção do movimento da trinca está muito próxima de ser perpendicular à direção da tensão aplicada e produz uma superfície praticamente plana. Os materiais que sofreram fraturas frágeis não apresentam sinais de deformação plástica, mas apresentam características marcantes. Elas podem ter formato “V”, formandopróximo ao centro da seção reta e apontando em direção ao ponto inicial da trinca; podem também ter formato de leque, com linhas que se irradiam a partir do ponto inicial da trinca.

6) Técnicas de Ensaio por Impacto: Algumas técnicas foram desenvolvidas para testar e avaliar os materias em laboratório, com condições extremas de trabalho imposto ao mesmo. Elas têm, basicamente, o mesmo princípio defuncionamento. Existe um corpo de prova, cujo formato é uma barra com seção reta quadrada, com um entalhe em forma de “V” no centro e, também, um equipamento contendo uma espécie de martelo.

Com a liberação do martelo de certa altura h, a carga é aplicada atingindo e fraturando o corpo de prova exatamente no entalhe. O entalhe, por sua vez, atua como um ponto de concentração de tensões...
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