Atividade de Pesquisa 01 (Rafael Duarte Ferreira Rezende) - Elementos de Máquinas

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Atividade de Pesquisa 01: Elementos de Máquinas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 – Os aços são ligas que têm o ferro e o carbono como elementos principais, contendo ainda outros 
elementos, como manganês, fósforo, enxofre, níquel, cromo e outros. Cite e comente sobre os 
principais tipos de aços. 
 
R: Os principais tipos de aços são: 
Aços Carbono: 
Baixo Carbono (até 0,25% C): Boa ductilidade e soldabilidade. Usados em chapas automotivas e 
estruturas leves. 
Médio Carbono (0,25-0,60% C): Melhor resistência e dureza. Usados em eixos e engrenagens. 
Alto Carbono (0,60-1,25% C): Alta dureza e resistência ao desgaste. Usados em ferramentas de corte. 
 
Aços de Baixa Liga: 
Contêm menos de 5% de elementos de liga. Melhor resistência mecânica e à corrosão. Usados em 
estruturas de construção e componentes automotivos. 
 
Aços de Alta Liga: 
Contêm mais de 5% de elementos de liga. Incluem os aços inoxidáveis: 
Ferríticos: Magnéticos, usados em eletrodomésticos. 
Austeníticos: Não magnéticos, alta resistência à corrosão. Usados em utensílios de cozinha e 
equipamentos médicos. 
Martensíticos: Alta dureza, usados em lâminas e instrumentos de corte. 
 
Aços para Ferramentas: 
Alta dureza e resistência ao desgaste. Incluem: 
Aços Rápidos: Usados em brocas e fresas. 
Aços para Trabalho a Quente: Usados em forjamento. 
Aços para Trabalho a Frio: Usados em estampagem e corte. 
 
Aços para Construção: 
Boa resistência mecânica e soldabilidade. Usados em vigas, colunas e barras para edifícios e pontes. 
 
 
 
 
 
 
Elementos de Máquinas 
Aluno (a): Rafael Duarte Ferreira Rezende Data: 22/05 /2024 
Atividade de Pesquisa 01 NOTA: 
INSTRUÇÕES: 
 
❖ Esta Atividade de pesquisa contém 06 questões, totalizando 10 (dez) pontos. 
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 Atividade de Pesquisa 01: Elementos de Máquinas 
2 – O que é Ductilidade? Cite um exemplo. 
R: Ductilidade é a propriedade mecânica dos materiais que indica a capacidade de um material se 
deformar plasticamente sob tensões de tração antes de romper. Em termos simples, um material dúctil 
pode ser estirado em fios ou alongado sem quebrar. 
Exemplo de Ductilidade: 
Um exemplo clássico de material dúctil é o cobre. O cobre pode ser estirado em fios finos, como os 
usados em cabos elétricos, sem se romper. Esta propriedade é especialmente importante na fabricação 
de fios e cabos elétricos, onde o material precisa ser esticado em longos comprimentos sem perder sua 
integridade estrutural. 
 
 
3 – O que é uma FADIGA? Comente sobre o ensaio de fadiga mais frequentemente utilizado. 
R: Fadiga é a falha de um material causada por cargas repetitivas ao longo do tempo, mesmo que essas 
cargas sejam inferiores à resistência máxima do material. A repetição constante de tensões leva ao 
surgimento e crescimento de trincas, culminando na falha do material. 
 
Ensaio de Fadiga: 
O ensaio mais comum é o ensaio de flexão rotativa: 
1. Amostra: Preparada e fixada em um equipamento. 
2. Carga cíclica: Aplicada enquanto a amostra gira, criando tensões cíclicas. 
3. Número de ciclos: Registrado até a falha da amostra. 
4. Curva S-N: Relaciona a amplitude da tensão com o número de ciclos até a falha. 
Importância: 
Previsão de vida útil dos materiais. 
Design seguro de componentes sujeitos a cargas repetitivas. 
Segurança em aplicações críticas, como aeronaves e automóveis. 
 
 
4 – O processo de falha por fadiga é caracterizado por três etapas distintas. Cite e comente. 
R: 
1. Iniciação de Trinca 
Descrição: Pequenas trincas começam a se formar em locais de concentração de tensões, como 
superfícies rugosas ou defeitos internos. 
Importância: A fase inicial pode durar muito tempo e depende da qualidade do material e do histórico 
de carregamento. 
 
2. Propagação de Trinca 
Descrição: As trincas se propagam gradualmente com cada ciclo de carga. 
Importância: A trinca se torna visível e pode ser detectada, permitindo a inspeção e intervenção antes 
da falha completa. 
 
3. Fratura Final 
Descrição: A trinca cresce até um ponto crítico, resultando em uma fratura súbita e completa do 
material. 
Importância: Esta fase leva à falha catastrófica, destacando a necessidade de retirar o componente de 
serviço antes de chegar a esse ponto. 
 
Entender essas etapas é crucial para prevenir falhas catastróficas por meio de detecção precoce e 
manutenção adequada. 
 
 
 
 
 
 Atividade de Pesquisa 01: Elementos de Máquinas 
5 – O que é Fotoelasticidade dos Materiais? 
R: A fotoelasticidade é uma técnica experimental utilizada para analisar e visualizar a distribuição de 
tensões em materiais. Baseia-se no princípio de que certos materiais transparentes apresentam 
birrefringência quando submetidos a tensões mecânicas, alterando a forma como a luz polarizada passa 
através deles. 
 
 
6 – O que é Fratura e quais os tipos? 
R: Fratura é a separação ou fragmentação de um corpo sólido, em duas ou mais partes, sob a ação 
de tensão. Seus tipos são: 
Fratura dúctil- Ocorre apenas após intensa deformação plástica, e se caracteriza pela propagação 
lenta de trincas, resultantes da nucleação e crescimento de micro cavidades. 
Fratura frágil- Ocorre pela propagação rápida de trincas, acompanhada de pouca ou nenhuma 
deformação. Nos materiais cristalinos, ocorre em determinados planos cristalinos chamados de 
planos de clivagem, ou ao longo dos contornos de grão.