Falha dos materiais

Falhas dos Materiais
Capítulo 6 – Van Vlack

FALHA DOS METAIS
Objetivo: Minimizar a possibilidade de ocorrência ou mesmo consequência de falhas.

“Assim, compreender a mecânica das diferentes modalidades de falha e estar familiarizado com os princípios de projeto que amenizam ou previnem falhas passa a ser requisito dos engenheiros.”
Tipos de falhas num material:
Fluência
Fratura
Fadiga

FLUÊNCIA (ou creep)
Situação: materiais expostos a tensões estáticas e com elevada temperatura;
Ex.: rotores de turbina em motores a jato e geradores de vapor, linhas de vapor de alta pressão Deformação permanente e dependente do tempo – fator limitante da vida útil de peças;
Observada em todos os tipos de materiais;
Metais – temperaturas acima de 40% da temperatura de fusão;
Polímeros amorfos (plásticos e borrachas) – sensibilidade significativa.

Processo de Fluência
Material é solicitado: deformação elástica imediata; Ajustamentos plásticos: ao longo dos contornos e defeitos;
Deformação progressiva e lenta: FLUÊNCIA
– progride até aparecer a redução de área.
Ruptura: após a estricção, a deformação progride rapidamente;

Velocidade da Fluência
Coeficiente angular da curva
(deformação / intervalo de tempo) relação fluência e temperatura relação temperatura e tensão => velocidade da fluência Aumenta com temperatura. Aumenta com tensão

Velocidade da Fluência

Mecanismo da fluência
Movimento de discordâncias
Em temperaturas baixas a deformação é restringida pois os contornos interrompem os movimentos das discordâncias.
Em temperaturas elevadas a movimentação atômica permite que as discordâncias se movimentem ou mesmo desapareçam. Permite-se mesma que a discordância mude de plano evitando o empilhamento, continuando a movimentação.
Em baixas temperaturas os contornos restringem o movimento das discordâncias, contudo são as fontes de átomos e de vazios para, quando em temperaturas mais elevadas. Permitam o