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ENG06638-Introdução à engenharia metalúrgica 
Nestor Cezar Heck / UFRGS – DEMET 
 
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4-4. Fratura frágil e fratura dúctil 
 
Já vimos que todos os materiais se rompem quando submetidos a um carregamento no qual a 
tensão seja maior que aquela da sua resistência mecânica. Contudo, o comportamento ao longo desse 
processo pode classificar os materiais em dois grandes grupos: há os que fraturam sem ‘ceder’ e os 
que ‘cedem’ nitidamente antes de se fraturar. Ao primeiro grupo denominamos materiais frágeis (que 
apresentam fratura frágil) e, ao segundo, materiais dúcteis. O vidro é um exemplo típico de material 
frágil e o cobre, um exemplo de material dúctil (a ductilidade está associada à capacidade que um 
material apresenta, de ser transformado em fios). 
Uma boa maneira para se observar a diferença no comportamento entre os materiais é 
submetendo-os a um ensaio de tração. Fazendo-se um gráfico da força em função do deslocamento, é 
possível caracterizar um material entre os dois grupos. Materiais frágeis rompem-se com pequeno 
deslocamento e mostram maior resistência mecânica, Figura 4-4. 
 
 
Figura 4-4: Diagrama força versus deslocamento mostrando um 
comportamento do tipo frágil (curva a) e um comportamento dúctil 
(curva b) 
 
A maioria dos materiais metálicos, ao ser submetida a uma tensão crescente, se comporta 
dentro do grupo dos que ‘cedem’ antes de romper. Porém, certas ligas, especialmente quando tratadas 
termicamente 1, são muito resistentes, porém, frágeis. Com tratamentos térmicos adequados essa 
situação pode ser revertida em diferentes graus! Os resultados poderiam ser vistos como linhas 
intermediárias entre as descritas na Figura 4-4 e os materiais combinariam as melhores propriedades 
‘entre os dois mundos’. 
 
1 Na linguagem da metalurgia, denomina-se este tipo de tratamento de têmpera 
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A classificação imediata dos materiais nas categorias dúctil ou frágil, contudo, não é tão 
simples quanto pode parecer (ver Figura 4-5). Dependendo das condições do teste, o comportamento 
do material pode variar de forma surpreendente! 
Uma das hipóteses para a causa do naufrágio do navio HMS Titanic, que colidiu com um 
‘iceberg’ durante uma noite, na sua viagem inaugural entre a Europa e os Estados Unidos, em 1912, 
seria a fragilidade do seu aço nas águas frias do atlântico norte. Se, para muitos especialistas, esse 
pode não ter sido o caso, por outro lado todos concordam que esse problema, para os aços 
empregados em oleodutos e gasodutos em regiões frias da terra, é muito real. 
O transporte de gás natural e de petróleo cru, dos locais da produção até os centros de 
processamento e consumo, é realizado da forma mais econômica possível com o emprego de dutos. A 
demanda por uma capacidade de transporte elevada – grandes diâmetros – com a necessária 
segurança – o que significa dizer que fraturas frágeis devem ser evitadas – foi uma das forças motrizes 
que incentivou o desenvolvimento de aços especiais a partir dos anos 70 do século XX, capazes de se 
comportar de modo dúctil especialmente sob condições árticas 2. 
Estes aços são denominados – na literatura de língua portuguesa – como aços de alta 
resistência e baixa liga, ou, abreviadamente, ARBL. 
 
 
 
Figura 4-5: Comportamento frágil e dúctil de alguns materiais após um ensaio de 
tração sob diferentes condições (a formação de um pescoço no corpo de 
prova é típico de uma fratura dúctil): 
 
Vidro: A à temperatura de 527°C B à temperatura ambiente 
Polímero: C tracionado lentamente D tracionado rapidamente 
Aço comum: E à temperatura ambiente F à temperatura de -73°C 
 
 
 
2 Esta é a aplicação dominante do metal nióbio nos aços, do qual o Brasil é o principal produtor mundial