Atividade de pesquisa 01 - Elementos de Máquinas

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Elementos de Máquinas
Aluno (a): João Gabriel Da Silva Franicine
Data: 09 / 10 /2024
Atividade de Pesquisa 01
NOTA:
INSTRUÇÕES:
· Esta Atividade de pesquisa contém 06 questões, totalizando 10 (dez) pontos.
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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.
O aço carbono é composto principalmente de ferro e carbono, com pequenas quantidades de outros elementos. Ele é subdividido em três categorias:
· Aço de Baixo Carbono: Contém até 0,30% de carbono. É o tipo mais comum, utilizado em estruturas, chapas e suportes devido ao seu baixo custo e boa soldabilidade.
· Aço de Médio Carbono: Contém entre 0,30% e 0,60% de carbono. Possui maior resistência e é usado em componentes estruturais e eixos.
· Aço de Alto Carbono: Contém entre 0,60% e 1,00% de carbono. É mais duro e resistente, ideal para ferramentas de corte e molas
O aço-liga contém elementos adicionais como níquel, cromo, molibdênio e vanádio, que melhoram suas propriedades mecânicas e resistência à corrosão. Exemplos incluem:
· Aço Inoxidável: Contém cromo (pelo menos 10,5%), que forma uma camada protetora de óxido, tornando-o resistente à corrosão. É amplamente utilizado em utensílios de cozinha, equipamentos médicos e na construção civil.
· Aço Ferramenta: Contém tungstênio, molibdênio, cobalto e vanádio, que conferem alta dureza e resistência ao desgaste. Usado em ferramentas de corte e moldes
Aço Inoxidável
O aço inoxidável é conhecido por sua resistência à corrosão e manchas. Existem vários tipos de aço inoxidável, incluindo:
· Austenítico: Contém cromo e níquel, é não magnético e possui excelente resistência à corrosão. Usado em utensílios de cozinha e equipamentos médicos.
· Ferrítico: Contém cromo, é magnético e possui boa resistência à corrosão. Usado em aplicações automotivas e eletrodomésticos.
· Martensítico: Contém cromo e carbono, é magnético e pode ser endurecido por tratamento térmico. Usado em lâminas de faca e instrumentos cirúrgicos
2 – O que é Ductilidade? Cite um exemplo.
é a capacidade de um material se deformar plasticamente sem se romper quando submetido a uma força de tração. Em outras palavras, um material dúctil pode ser esticado ou moldado em diferentes formas sem quebrar. Essa propriedade é essencial em diversas aplicações industriais, especialmente na fabricação de fios e chapas metálicas.  O cobre é um excelente exemplo de material dúctil. Ele pode ser facilmente esticado em fios finos sem se romper, o que o torna ideal para a fabricação de cabos elétricos e componentes eletrônicos
3 – O que é uma FADIGA? Comente sobre o ensaio de fadiga mais frequentemente utilizado.
 é o processo de deterioração de um material quando ele é submetido a cargas cíclicas ou repetitivas ao longo do tempo. Esse fenômeno pode levar à falha do material mesmo quando as tensões aplicadas estão abaixo do limite de resistência estática. A fadiga é uma das principais causas de falhas em componentes mecânicos, especialmente em setores como a engenharia automotiva, aeroespacial e civil.
O ensaio de fadiga mais frequentemente utilizado é o ensaio de flexão rotativa. Neste método, um corpo de prova é submetido a tensões alternadas de tração e compressão enquanto gira. Este tipo de ensaio é eficaz para simular as condições reais de uso dos materiais, onde eles estão sujeitos a esforços cíclicos
4 – O processo de falha por fadiga é caracterizado por três etapas distintas. Cite e comente.
 Iniciação da Trinca
Nesta etapa, pequenas trincas começam a se formar na superfície do material devido a tensões cíclicas repetitivas. Essas trincas geralmente se iniciam em locais de concentração de tensões, como superfícies rugosas, entalhes, ou defeitos internos. A iniciação da trinca pode ser acelerada por fatores como corrosão, temperatura elevada e presença de inclusões no material.
Propagação da Trinca
Uma vez iniciada, a trinca começa a se propagar através do material. A propagação da trinca ocorre de forma estável e progressiva, com cada ciclo de carga aumentando ligeiramente o comprimento da trinca. Durante esta fase, a trinca pode crescer de forma intergranular (ao longo dos limites dos grãos) ou transgranular (atravessando os grãos). A taxa de propagação da trinca depende da amplitude da tensão aplicada e das propriedades do material.
 Fratura Final
A fratura final ocorre quando a trinca atinge um tamanho crítico, onde o material não pode mais suportar a carga aplicada. Nesta etapa, a trinca se propaga rapidamente, resultando na falha catastrófica do componente. A fratura final é geralmente rápida e ocorre com pouca ou nenhuma deformação plástica adicional.
5 – O que é Fotoelasticidade dos Materiais? 
 é uma técnica experimental utilizada para analisar e visualizar a distribuição de tensões em materiais. Quando um material transparente é submetido a tensões, ele exibe padrões de interferência de luz que podem ser observados e analisados para determinar as tensões internas. Esses padrões são chamados de franjas de isocromáticas e isoclinas.
6 – O que é Fratura e quais os tipos?
 separação ou quebra de um material sob a ação de tensões. A fratura pode ocorrer de forma súbita e catastrófica ou de maneira gradual, dependendo das propriedades do material e das condições de carregamento. Existem diferentes tipos de fraturas, que podem ser classificadas com base no comportamento do material e nas condições de falha
Fratura Dúctil
Fratura Frágil
Fratura por Fadiga
Fratura por Creep (Fluência)
Fratura Intergranular e Transgranular
Atividade de Pesquisa 01: Elementos de Máquinas
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