Fadiga Mecanica

Fadiga mecânica é um processo de desgaste progressivo de materiais ou a perca da capacidade de resistir ao ciclo repetido de trabalho. O estudo deste fenômeno é importante para a prevenção de falhas causadas por fadiga, que representa cerca de 50% a 90% do total de falhas em projetos e estruturas e componentes mecânicos. Uma das características da fratura por fadiga é as marcas de praia que aparecem conforme há um aumento do processo.

Figura 1 - Marcas de praia
A maior parte dos projetos de engenharia está sujeita a esforços que variam de intensidade e tempo, e que as falhas por fadigas ocorrem em sua maioria pela quantidade de vezes que é submetida a este esforço, temos que levar em consideração que quanto maior a carga de esforço, menor é o tempo de vida útil do componente. Um esforço excessivo não é considerado uma falha por fadiga se no projeto estiver especificado a carga máxima de trabalho.
Um exemplo de um componente que podemos considerar é um cilindro de abastecimento de GNV (gás natural veicular), este armazena o gás sob pressão de 220bar, com ciclos de pressurização e despressurizarão, se considerarmos 3 abastecimentos por semana, teremos ao fim da vida útil de 20 anos um total de 2880 ciclos. E posemos considerar que pode haver um problema de fadiga ao longo da vida útil.
Tipos de Falhas por Fadiga
1 – Tensão de Contato: Este tipo de falha ocorre quando aplicadas milhares de ciclos de carga, onde o contato entre superfície vai provocar o desprendimento de partículas dos materiais e causar desgaste (cavidade) sobre a superfície, nas fases iniciais não provoca fratura. A fadiga por tensão de contato pode ser dividida em sub-superficial, superficial, lascamento, cavitação.
* Sub-superficial: este tipo de fadiga ocorre em aços endurecidos quando houver contato por rolamento de um componente em relação ao outro, podemos observar em eixo e buchas de rolamento.
* Superficial: ocorre quando houver movimento de rolamento e deslizamento durante o funcionamento,