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ºA
tenacidade (absorção de energia mecânica antes da fractura) pode ser quantificada através da área sob a curva σ ε até à fractura.
º Tenacidade ºA
tenacidade é a medida da quantidade de energia que um material pode absorver antes de fracturar.
MATERIAIS / MATERIAIS I Propriedades Mecânicas º
º
Os valores da tenacidade à fractura dos materiais são muito úteis quando se trabalha com materiais com tenacidade ou ductilidade limitada (alumí (alumínio de alta resistência, aç aço ou ligas de titânio). Os materiais que apresentam uma pequena deformaç deformação plá plástica antes da fractura, têm valores de tenacidade à fractura relativamente baixos e têm tendência a ser mais frá frágeis. Enquanto que os materiais com valores de tenacidade à fractura relativamente altos, são mais dú dúcteis. A tenacidade à fractura assim como quase todas as propriedades dos materiais, depende da temperatura a que o material é ensaiado.
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Propriedades Mecânicas
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Propriedades Mecânicas º Resiliência º Capacidade
que o material possui de absorver energia elástica sob tracção e devolve-la quando relaxado. Pode ser quantificada através da área sob a curva σ - ε na região elástica.
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º Outra
de quantificar a Tenacidade e que serve também como forma de determinação da temperatura de transição ductil-frágil, é o ensaio de impacto.
de resiliência para alguns
materiais
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Propriedades Mecânicas º
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Neste ensaio é usado um provete (Charpy) Charpy) com um entalhe em V. Esse provete é colocado numa máquina que possui um pêndulo pesado. Esse pêndulo é solto de uma altura conhecida, chocando com a amostra durante o seu balanç balanço descendente, fracturandofracturando-a. Conhecendo a massa do pêndulo e a diferenç diferença de alturas inicial e final, pode determinardeterminarse a energia absorvida pela fractura. Este ensaio quando realizado para uma gama de temperaturas, pode ser usado para a determinaç determinação da temperatura de transiç transição do comportamento dúctil, para o comportamento frá frágil.
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Propriedades Mecânicas
Propriedades Mecânicas º Valores
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forma
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Propriedades Mecânicas º Ensaio
de impacto de Charpy
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º Ensaio
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de impacto de Charpy
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Ensaio de impacto de Izod º
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Propriedades Mecânicas º Ensaio
de impacto de Izod
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O ensaio de impacto de Izod é semelhante ao de Charpy, Charpy, variando apenas a forma como o provete é fixado em relaç relação ao pêndulo.
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º Temperatura
de transição Dúctil-Frágil
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º Temperatura
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Propriedades Mecânicas
de transição Dúctil-Frágil
º
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Propriedades Mecânicas º º
Ensaio de Fadiga O ensaio mais comum é o de flexão rotativa, em que o provete é submetido a ciclos de tensão e compressão alternados, por rotaç rotação do mesmo com uma forç ç a tangencial aplicada. for
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Fadiga de metais º Muitas peç peças metá metálicas, na sua utilizaç utilização prá sofrem prática, solicitaç repetidas solicitações ou cí cíclicas. Quando submetida a solicitaç solicitações destas um metal pode fracturar para tensões muito inferiores aquelas que suportaria estaticamente. A estas fracturas dá dá-se o nome de fracturas por fadiga.
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Propriedades Mecânicas º Máquina
de ensaio de fadiga
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Propriedades Mecânicas
Propriedades Mecânicas º
º Ensaio
de Fadiga º O ensaio de fadiga pode não ser realizado através de um método rotativo. Os ciclos de tracção e compressão podem ser aplicados verticalmente com o auxílio de máquinas próprias.
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Propriedades Mecânicas º
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Quando no grá gráfico SS-N a curva obtida tende para uma linha na horizontal (por mais ciclos que se realizem, o provete não fractura), o valor de tensão equivalente é chamado de tensão limite de fadiga. fadiga. Quando esse patamar nunca é atingido e existe um nú número finito de ciclos para o qual o material fractura, definedefine-se a tensão limite de fadiga como sendo a tensão para o qual o provete fractura entre 106 e 1010 ciclos.
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O resultado do ensaio de fadiga, pode ser expresso sob a forma de curvas denominadas SN. As curvas S-N representam o número de ciclos (N) que são necessários para que um provete sofra fractura por fadiga com uma dada tensão (S) aplicada.
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Propriedades Mecânicas º Curvas
S-N
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superfície de fractura
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superfície de fractura por fadiga, é muito característica podendo-se distinguir a zona de inicio de fractura (região lisa) e a zona de final de fractura (zona áspera).
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Propriedades Mecânicas º
Principais factores que afectam a resistência à fadiga: º
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Concentraç Concentração de tensões: tensões: a presenç presença de concentradores de tensão (entalhes, buracos rasgos variaç variação brusca de secç secção) reduzem fortemente a resistência á fadiga de um metal. Rugosidade superficial: superficial: O facto de existirem rugosidades superficiais (concentradoras de tensão) diminui muito a resistência à fadiga. Estado da superfí superfície: cie: A maior parte das fracturas por fadiga iniciaminiciam-se à superfí superfície. Uma superfí superfície alterada (endurecida superficialmente) influencia a resistência à fadiga. Ambiente: Ambiente: O facto de o material estar numa atmosfera corrosiva, faz com que o ataque quí químico favoreç favoreça o aparecimento e crescimento de fendas (fadiga (fadiga com corrosão). corrosão).
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Os navios tipo Liberty, da época da 2ª Guerra, literalmente racharam-se ao meio. Eles eram fabricados de aço com baixa concentração de carbono, que se tornou frágil em contacto com as águas frias do mar. Os movimentos ondulatórios do mar serviram de esforço de fadiga.
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