CM II - Falhas nos Metais

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FALHAS NOS METAIS
A falha de materiais é quase sempre um evento indesejável por várias razões:
• vidas humanas são postas em risco
• perdas econômicas
• interferência com a disponibilidade de produtos e serviços. 
As causas usuais para as falhas são:
• seleção imprópria de materiais 
• processamento impróprio de materiais
• projeto inadequado do componente 
• mau uso do componente 
Elementos estruturais ou elementos de máquinas podem falhar no desempenho 
de suas funções projetadas, em geral, de três formas:
• Deformação elástica excessiva
• Escoamento ou deformação plástica excessiva
• Fratura 
FALHAS NOS METAIS
Fratura: separação de um corpo em 2 ou mais peças sob tensão estática e em tem-
peraturas relativamente baixas à temperatura de fusão do material. Pode ser entendi-
da como a nucleação e a propagação de uma trinca. Pode ser fratura dútil ou fratura 
frágil.
Matriz para Ração com Fratura
Fratura: separação de um corpo em 2 ou mais peças sob tensão estática e em tem-
peraturas relativamente baixas à temperatura de fusão do material. Pode ser entendi-
da como a nucleação e a propagação de uma trinca. Pode ser fratura dútil ou fratura 
frágil.
Fadiga: falha que ocorre em estruturas submetidas a tensões dinâmicas e flutuantes 
(por exemplo, pontes, aeronaves e componentes de máquinas), num nível de tensão 
inferior ao limite de resistência à tração ou ao limite de escoamento para uma carga 
estática. Este tipo de falha ocorre após um prolongado período de ciclagem de tensão 
ou deformação. É a maior causa simples de falha metais, estimada em cerca de 90% 
de todas as falhas metálicas.
Eixo em aço SAE 1040 fraturado
Fratura: separação de um corpo em 2 ou mais peças sob tensão estática e em tem-
peraturas relativamente baixas à temperatura de fusão do material. Pode ser entendi-
da como a nucleação e a propagação de uma trinca. Pode ser fratura dútil ou fratura 
frágil.
Fadiga: falha que ocorre em estruturas submetidas a tensões dinâmicas e flutuantes 
(por exemplo, pontes, aeronaves e componentes de máquinas), num nível de tensão 
inferior ao limite de resistência à tração ou ao limite de escoamento para uma carga 
estática. Este tipo de falha ocorre após um prolongado período de ciclagem de tensão 
ou deformação. É a maior causa simples de falha metais, estimada em cerca de 90% 
de todas as falhas metálicas.
Fluência: quando em serviço a elevadas temperaturas e sob tensões mecânicas está-
ticas em nível de tensão inferior ao limite de resistência à tração ou ao limite de esco-
amento (por exemplo, rotores de turbinas e geradores de vapor d’água que experi-
mentam tensões centrífugas, e linhas de vapor d’água de alta pressão), a deformação 
sob tais circunstâncias é denominada fluência ("creep"). Em metais, é importante pa-
ra temperaturas de serviço maiores do que cerca de 0,4 Tm ( Tm = temperatura abso-
luta de fusão).
Fratura: separação de um corpo em 2 ou mais peças sob tensão estática e em tem-
peraturas relativamente baixas à temperatura de fusão do material. Pode ser entendi-
da como a nucleação e a propagação de uma trinca. Pode ser fratura dútil ou fratura 
frágil.
Fadiga: falha que ocorre em estruturas submetidas a tensões dinâmicas e flutuantes 
(por exemplo, pontes, aeronaves e componentes de máquinas), num nível de tensão 
inferior ao limite de resistência à tração ou ao limite de escoamento para uma carga 
estática. Este tipo de falha ocorre após um prolongado período de ciclagem de tensão 
ou deformação. É a maior causa simples de falha metais, estimada em cerca de 90% 
de todas as falhas metálicas.
Fluência: quando em serviço a elevadas temperaturas e sob tensões mecânicas está-
ticas em nível de tensão inferior ao limite de resistência à tração ou ao limite de esco-
amento (por exemplo, rotores de turbinas e geradores de vapor d’água que experi-
mentam tensões centrífugas, e linhas de vapor d’água de alta pressão), a deformação 
sob tais circunstâncias é denominada fluência ("creep"). Em metais, é importante pa-
ra temperaturas de serviço maiores do que cerca de 0,4 Tm ( Tm = temperatura abso-
luta de fusão).
Corrosão sob tensão: fenômeno de corrosão localizada causada pelo efeito 
combinado de ambiente corrosivo e tensão mecânica de tração (ainda que bem 
inferiores ao limite de escoamento do material). Trincas finas e profundas reduzem a 
resistência mecânica do componente.