A fadiga é um tipo de falha que ocorre em fraturas dinâmicas, ou seja, quando o material é submetido à uma tensão variável e cíclica. Após vários ciclos e variações de carga aplicada, o material rompe repentinamente sem dar indícios que irá romper. Já a Fluência, ocorre quando o material é submetido a tensões estáticas e a temperaturas elevas. A deformação é permanente e dependente do tempo.

Questão 6 – O que é uma curva S-N de fadiga e como são obtidos estes

dados?

É a curva tensão – número de ciclos, também chamada de curva de Wӧhler. Os dados são obtidos ao escolher o tipo de material que deseja analisar, em seguida esse material é submetido a elevadas tensões que se repetem periodicamente (em ciclos, variações). Enquanto durar os ciclos, os dados são anotados. A cada ciclo tem-se um dado. Quanto maior for a magnitude da tensão, menor serão o número de ciclos.

Questão 7 – Quais os mecanismos que explicam a falha por fadiga?

Para que a fadiga ocorra, é necessário que haja solicitações dinâmicas, solicitações tensionais e deformação plástica. O processo de falha por fadiga ocorre em três etapas: 1 - Iniciação das trincas: quando surge uma trinca em um local submetido à alta tensão. Chamamos de canto vivo. 2 - Propagação da trinca: à medida que as tensões aumentam e sua variação também cresce, as trincas se propagam cada vez mais. 3 - Falha final: quando o corpo se rompe abruptamente sem antes ter indicado vestígios do momento final. Ou seja, o corpo se rompe, mas não conseguimos saber exatamente “quando”.

Questão 8 – O que é o limite de resistência à fadiga? Quais materiais

comumente apresentam essa característica?

O limite de resistência à fadiga representa o maior valor da tensão variável que não causará falha após, essencialmente, um número infinito de ciclos. Por exemplo, no gráfico pode ser representada por uma linha horizontal, abaixo dessa linha o material sofre tensão e se deforma, mas não há consequência de falhas. Entretanto, acima dessa linha, o material entra na zona de fadiga e pode falhar, consequentemente, chegando à ruptura a qualquer momento. Os

materiais que comumente apresentam essas características são as ligas metálicas. Ou seja, nos metais.

Questão 9 – Desenhe a curva típica de fluência e explique os 3 estágios

que definem esta curva.

O primeiro estágio da curva de fluência é o Estágio Primário, representado pelo número 1 no gráfico. Nesse estágio, a inclinação da curva diminui, pois, o material começa a ganhar resistência mecânica, ou seja, começa a endurecer. A taxa de fluência então diminuiu devido ao encruamento. O segundo estágio, é chamado estágio estacionário ou secundário e está representado pelo número 2 no gráfico. Nessa etapa, a taxa de fluência é constante, o gráfico torna-se linear e demora mais tempo. A maior parte da vida do material será em solicitação de fluência. Por último, o estágio terciário é representado pelo número 3 no gráfico e é o momento em que o material volta a se deformar, caminhando para a ruptura catastrófica. A taxa de fluência aumenta e ocorre a falha. Essa falha é denominada ruptura, e resulta de alterações micro estruturais e/ou metalúrgicas - separação do contorno de grão e formação de trincas, cavidades e vazios internos.

Questão 10 – Quais os principais fatores que afetam a resistência à

fluência de um material? Como se dá essa influência?

Os principais fatores que afetam a resistência à fluência é a temperatura e a magnitude da tensão aplicada. Com o aumento da tensão e da temperatura, a taxa de fluência aumenta, assim como a deformação também cresce, diminuindo o tempo de vida do material até a ruptura. Além disso, quanto maior o tamanho do grão, melhor será a resistência do material à fluência. Outros dois fatores são o tempo e a deformação.