7o Aula- Fadiga

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FADIGA DE MATERIAIS
PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS MATERIAIS
	EXEMPLOS DE CARREGAMENTO SUJEITOS À FADIGA
endodontia1pfixaimpInício
7-0998nImageONDE ESTA À FADIGA
aerotit2racingviadutocar_montage
fig_slide3AUMENTO DA DENSIDADE
AUMENTO DE PERFORMANCE
MECANICA
AÇO RÁPIDO
FORJAMENTO
MOLDAGEM POR INJEÇÃO
COMPONENTES DE ALTA RESISTÊNCIA
METALURGIA DO PÓ CONVENCIONAL
MANCAIS
FILTROS
ALUMÍNIO
PLÁSTICO
AUMENTO DA DENSIDADE
AUMENTO DE PERFORMANCE
MECANICA
AUMENTO DA DENSIDADE
ONDE ESTA À FADIGA
Condições Básicas para a Fadiga
	Presença de tensões de tração junto à superfície.
	
	Carregamento cíclico.
	
	Um número de ciclos suficiente para a falha.
FADIGA DE MATERIAIS
DEFORMAÇÕES: ELASTICA PLÁSTICAS FRATURA
TRATAMENTOS DE SUPERFÍCIES
REVESTIMENTOS METÁLICOS
FADIGA DE MATERIAIS
PRINCIPAIS MECANISMOS DE FALHA EM 10 ANOS
Ø   FADIGA
Ø  SOBRECARGA
Ø   CORROSÃO
Ø   FRAGILIZAÇÃO
INTRODUÇÃO
FADIGA DE MATERIAIS
INTRODUÇÃO
FADIGA DE MATERIAIS
INTRODUÇÃO
FADIGA DE MATERIAIS
INTRODUÇÃO
FADIGA DE MATERIAIS
INTRODUÇÃO
FADIGA DE MATERIAIS
FADIGA DE MATERIAIS
	Consiste na aplicação de carga cíclica em cdp apropriado e padronizado segundo o tipo de ensaio a ser realizado. Norma ASTM no seu Manual on Fatigue Testing, de 1949.
Spim 81 aFADIGA DE MATERIAIS
ENSAIOS DE FADIGA
ENSAIOS DE FADIGA
Spim 89FADIGA DE MATERIAIS
INTRODUÇÃO
ENSAIOS DE FADIGA
INTRODUÇÃO
FADIGA DE MATERIAIS
ENSAIOS DE FADIGA
INTRODUÇÃO
CICLOS
	O ensaio de resistência à fadiga é um meio de especificar limites de tensão e de tempo de uso de uma peça ou elemento de máquina (tempo de uso da peça).
	
	É utilizado também para definir aplicações de materiais.
IMPORTÂNCIA DO ENSAIOS DE FADIGA
FADIGA DE MATERIAIS
Os materiais, em particular os metálicos, falham ou sofrem ruptura quando expostos a cargas cíclicas.
* É a causa mais comum de falhas em metais (90% dos casos)
* Ocorre subitamente e de forma catastrófica.
	
	
ESTAGIO DA FADIGA
ESTAGIO DA FADIGA
Etapas do processo de fadiga:
1 - nucleação da trinca
2 - crescimento da trinca
3 - fratura do componente
ESTAGIO DAS TRINCAS
	Pode-se dividir a falha:
	10 Estágio, microdeformação plástica sob solicitação cíclica, com formação de bandas de escorregamento;
	 20 Estágio, nucleação de uma ou mais microtrincas;
	 30 Estágio, propagação de uma ou mais macrotrincas;
	 40 Estágio, propagação instável da trinca até a fratura final.
CATEGORIAS DO ENSAIO DE FADIGA
Ensaio de Fadiga
Fadiga de Desgaste
Fratura de Fadiga
Fadiga de Alto Ciclo
Fadiga de Baixo Ciclo
	O ensaio de fadiga pode ser dividido em categorias que correspondem individualmente ao estudo da:
				Nucleação de trincas: fadiga de desgaste.
				Propagação de trincas: fratura de fadiga.
ENSAIOS DE FADIGA
CATEGORIAS DO ENSAIO DE FADIGA
	Fadiga de Desgaste:
		Ensaio realizado sem a existência de pré-trinca.
		
	Objetivo: controlar a nucleação de trincas.
	
	Exemplos: componentes de pequeno porte, ferramentas de corte, dentes de engrenagem, eixos, hastes de manivelas, esferas de rolamento.
	Fratura de Fadiga:
		Ensaio realizado com a existência de pré-trinca.
		
	Objetivo: controlar o crescimento de trincas.
	
	Exemplos: componente de grande porte, estruturas de pontes, navios, aviões, autos, elementos soldados, vasos de pressão.
ENSAIOS DE FADIGA
FADIGA DE DESGASTE
	Fadiga de Alto Ciclo:
			Baixas tensões cíclicas.
	
	Exemplos: componentes de máquinas rotativas, sistemas que sofrem elevadas vibrações (rodas, eixos, rolamentos).
	Fadiga de Baixo Ciclo:
			Altas tensões cíclicas
	
	Exemplos: componentes do núcleo de reatores nucleares, componentes de turbinas e outros componentes sujeitos ocasionalmente a sobrecargas.
ENSAIOS DE FADIGA
O QUE É CICLO DE TENSÃO?
	Um ciclo de tensão é a menor parte da função tensão-tempo que é periódica e identicamente repetida.
Spim 83 a
ENSAIOS DE FADIGA
CÁLCULOS
Tensão média:
Intervalo de tensões:
Amplitude de oscilação:
Razão de variação das tensões:
Spim 83 a
ENSAIOS DE FADIGA
O NÚMERO DE CICLOS
	Fadiga de Baixo Ciclo:
		Ruptura abaixo de 104 ciclos.
		Altos níveis de tensão.
		Presença de deformação plástica cíclica acentuada.
		Possibilidade de determinação do comportamento dúctil.
	Fadiga de Alto Ciclo:
		Ruptura acima de 104 ciclos.
		Baixos níveis de tensão.
		Relacionada com propriedades elásticas.
		As deformações empregadas são predominantemente elásticas.
Em função do número de ciclos necessários para que a fratura ocorra, o ensaio pode ser dividida em:
ENSAIOS DE FADIGA
TIPOS DE TENSÕES CÍCLICAS
	A fadiga se deve a esforços cíclicos repetidos. Trata-se das tensões cíclicas.
	
	Um ciclo de tensão corresponde a um conjunto sucessivo de valores de tensão, que se repete na mesma seqüência e no mesmo período de tempo.
	
	As tensões cíclicas que provocam o fenômeno de fadiga são:
			Tensão axial (tração-compressão).
			Tensão de flexão (dobramento).
			Tensão de torção (carga positiva).
ENSAIOS DE FADIGA
	A tensão máxima, que praticamente não provoca mais a fratura por fadiga, chama-se limite de fadiga ou resistência à fadiga do metal considerado.
Curva S - N
ENSAIOS DE FADIGA
A Fratura de Fadiga
	Os materiais, em particular os metálicos, falham ou sofrem ruptura quando expostos a cargas cíclicas.
	
	A ruptura definitiva do componente em serviço ocorre em três etapas distintas:
				Nucleação da trinca.
				Propagação cíclica da trinca – Fenômeno lento.
				Falha catastrófica – Fenômeno rápido.
Spim 821ENSAIOS DE FADIGA
CAUSAS:
 Ø    CONCENTRADORES DE TENSÃO;
Ø    PROJETO INADEQUADO;
Ø    DEFEITOS DE FABRICAÇÃO;
Ø    MATERIAL INADEQUADO;
Ø    ACABAMENTO INADEQUADO.
D:\BFBE01\AFA2104.BMPENSAIOS DE FADIGA
A Fratura de Fadiga
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