AULA_fluencia-metalicos2013

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30/08/2013 
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 Sueila Silva Araújo 
FALHA Parte II - 
FRATURA E ENSAIOS 
 
Ensaio de Fluência 
 O ensaio de fluência é executado pela 
aplicação de uma carga uniaxial constante 
a um corpo de prova, a uma temperatura 
elevada e constante. Para os materiais 
metálicos, a maioria dos ensaios de fluência 
são conduzidos sob tração uniaxial. 
 Para o caso de materiais frágeis, o ensaio 
de fluência geralmente é empregado 
utilizando-se esforços de compressão para 
a melhor caracterização das propriedades 
em fluência. 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 -Esboço do aparelho utilizado para análise de fluência. 
Ensaio de Fluência 
 Com frequência, os materiais são colocados em 
serviço a temperaturas elevadas e ficam expostos a 
tensões mecânicas estáticas. 
 A fluência é em geral um fenômeno indesejável e, 
com frequência, é o fator de limitação na vida útil 
de uma peça. 
Ensaio de Fluência 
 Os principais mecanismos de deformação observados a 
temperaturas elevadas consistem em: 
 movimento de discordâncias 
 recristalização 
 escorregamento de contornos de grãos. 
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Ensaio de Fluência 
 
 A informação básica fornecida pelo ensaio 
de ruptura por fluência é o tempo 
necessário para causar a ruptura do 
material a uma dada tensão nominal e 
temperatura constante. 
 
 Um dos parâmetros mais importantes no 
ensaio de fluência é a taxa mínima de 
fluência. 
 
AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO EM FLUÊNCIA 
 Três estágios do ensaio de fluência. 
A fluência primária ocorre em primeiro lugar, 
caracterizada por uma taxa de fluência 
continuamente decrescente; isto é, a 
inclinação da curva diminui ao longo do 
tempo. 
Para a fluência secundária a taxa de fluência é 
constante. Esse é em geral o estágio de 
fluência que apresenta a mais longa duração. 
Durante a fluência terciária, existe uma 
aceleração da taxa de fluência e, por fim, a 
fratura. 
Curva  x t 
 
• Estágio primário: 
ocorre um 
decréscimo contínuo 
na taxa de fluência 
( = d/dt), ou seja, a 
inclinação da curva 
diminui com o tempo 
devido ao aumento 
da resistência por 
encruamento. 
Fonte: http://www.em.pucrs.br/~eleani/ 
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Curva  x t 
• Estágio secundário: a taxa de 
fluência ( = d/dt) é constante 
(comportamento linear). A 
inclinação da curva constante 
com o tempo é devido à 2 
fenômenos competitivos: 
encruamento e recuperação. 
• O valor médio da taxa de 
fluência nesse estágio é 
chamado de taxa mínima de 
fluência (m), que é um dos 
parâmetros mais importantes a 
se considerar em projeto de 
componentes que deseja-se vida 
longa. Fonte: http://www.em.pucrs.br/~eleani/ 
Curva  x t 
• Estágio terciário: ocorre uma 
aceleração na taxa de fluência 
( = d/dt) que culmina com a 
ruptura do corpo de prova. 
• A ruptura ocorre com a 
separação dos contornos de 
grão, formação e 
coalescimento de trincas, 
conduzindo a uma redução de 
área localizada e consequente 
aumento da taxa de 
deformação 
Fonte: http://www.em.pucrs.br/~eleani/ 
Considera-se que uma material falhou devido à fluência mesmo que 
não apresente ainda fratura. Quando o material é deformado dessa 
maneira e chega a romper, a fratura é definida como ruptura por 
tensão. 
Corrosão sob tensão – fenômeno pelo qual os materiais reagem a 
ambientes corrosivos, levando à formação de trincas, á redução da 
resistência e a fratura. 
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James F. Shackelford, Ciências dos Materiais, 6ª Edição, Artliber , São 
Paulo, 2008. 
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA 
William D. Callister, Jr. Ciência e Engenharia de Materiais, 1ª edição, LTC, 
Rio de Janeiro, 2002. 
Sueila Silva Araújo 
sueilaeng@yahoo.com.br 
sueila@terra.com.br