Atividade de pesquisa 01 - Elementos de Máquinas

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Elementos de Máquinas
Aluno (a): WILLIAN APARECIDO MAXIMO
Data: 16 /12/2020
Atividade de Pesquisa 01
NOTA:
INSTRUÇÕES:
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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 é um dos materiais mais utilizados na construção civil e um desses motivos é a sua versatilidade. Pois, o material pode ser utilizado de diferentes formas e ainda possui um valor mais atraente do que outras opções. Todo aço possui carbono. Porém, somente esse elemento pode não ser o suficiente para atingir alguma propriedade mecânica necessária. Dessa forma, são adicionados outros elementos, chamados elementos de liga: cromo, cobre, níquel, entre outras opções. Por causa disso, o aço é caracterizado de formas distintas por meio de sua composição. Como por exemplo: 
Aço Carbono: O primeiro tipo é formado pela liga de aço com carbono. O teor de carbono nesses casos é inferior a 2,11%. Esse número pode variar, porém, sem quantidades significativas de outros na composição, já que podem ser encontrados elementos residuais, como o manganês.
Aço Liga: O caso do aço liga já é diferente. Pois ele possui, além de aço e carbono, outros elementos capazes de alterar as propriedades químicas ou mecânicas do material. Então, os elementos adicionados dependem do tipo de propriedade que o aço precisa atingir. Alguns exemplos são: níquel, vanádio, silício, cromo, entre outros. Esses elementos costumam ser utilizados para aumentar a resistência do aço e permitir que ele tenha características para ser aplicado em diferentes situações.
Aço Prata: O aço prata é composto por cromo, carbono e manganês. A saber, seu nome é derivado do aspecto brilhante que adquire após ser polido. Entre suas características estão a dureza e a resistência contra deterioração.
Aço Galvanizado: O aço galvanizado é o material que passa pelo processo de galvanização que faz com o que o material atinja resistências maiores. A galvanização consiste na imersão do aço em zinco fundido que garante ao produto uma resistência à corrosão. O principal uso desse material é na fabricação de canos, vigas de apoio, entre outras aplicações dentro da construção civil.
Aço Inox: Os aços inoxidáveis é a produção do aço com adição de Cromo e Níquel, feitos em alto forno a partir do ferro-gusa. O aço inox, além de resistir à corrosão atmosférica, ele é resistente à diversos outros produtos químicos.
Sendo assim, ele tem muita aplicabilidade, tanto na construção civil, uso em tubulações, componentes de equipamentos etc. O aço inox mantém o seu brilho atraente por muito tempo, sendo necessária apenas uma simples limpeza.
2 – O que é Ductilidade? Cite um exemplo.
A ductilidade é a propriedade que representa o grau de deformação que um material suporta até o momento de sua fratura. Materiais que suportam pouca ou nenhuma deformação no processo de ensaio de tração são considerados materiais frágeis. Um material dúctil é aquele que se deforma sobtensão de tração, como o ouro, cobre e alumínio que são metais muito dúcteis. O oposto de dúctil é frágil, quando o material se rompe sem sofrer grande deformação. 
A ductilidade é a propriedade dos metais para formar fios de diversos diâmetros. Os metais se caracterizam por sua elevada ductilidade, pelo fato de os átomos se disporem de maneira tal na sua estrutura que possibilitam o deslizamento de uns sobre os outros, permitindo o estiramento sem rompimento.
A ductilidade de uma liga metálica pode variar em função da sua microestrutura. A microestrutura varia em função do tipo de tratamento térmico e do tipo de processo de fabricação. Ligas quimicamente idêntica, portanto, podem apresentar comportamentos variando entre totalmente frágil e totalmente dúctil.
3 – O que é uma FADIGA? Comente sobre o ensaio de fadiga mais frequentemente utilizado.
Fadiga é uma forma de falha que ocorre em estruturas que estão sujeitas
a tensões dinâmicas e oscilantes, como pontes, aeronaves e componentes de máquinas. Sob essas circunstancias é possível que uma falha ocorra em um nível de tensão consideravelmente menor, se comparada ao limite de resistência à tração ou ao limite de escoamento para uma carga estática. O termo “fadiga” é utilizado porque esse tipo de falha ocorre normalmente após um longo período de tensão repetida ou ciclos de deformação. A fadiga é importante porque é a maior causa individual de falhas nos metais, representando aproximadamente 90% de todas as falhas encontradas nesse tipo de material. Os polímeros e os cerâmicos (à exceção dos vidros) também são suscetíveis a esse tipo de falha. Além disso, a fadiga é catastrófica e traiçoeira, podendo ocorrer de forma repentina e sem qualquer aviso prévio (CALLISTER JR, 2008).
O ensaio de fadiga mais frequentemente utilizado é o de flexão rotativa
ou alternada, em que um corpo de prova é submetido a tensões alternadas de mesma amplitude de tração e de compressão enquanto gira, conforme ilustrado na Figura 5. Para isso, é utilizado um corpo de prova para o ensaio de fadiga em flexão alternada de R. R. Moore. Os corpos de prova apresentam certa conicidade em direção à região central e sua superfície é cuidadosamente polida. 
4 – O processo de falha por fadiga é caracterizado por três etapas distintas. Cite e comente.
· Iniciação da trinca: uma pequena trinca se forma com algum ponto de alta concentração de tensões.
· Propagação da trinca: a trinca avança com cada ciclo de tensões.
· Falha final: ocorre muito rapidamente uma vez que a trinca que está avançando tenha atingido um tamanho crítico.
5 – O que é Fotoelasticidade dos Materiais? 
A fotoelasticidade é uma técnica experimental para a medição de esforços e deformações.  Baseia-se no uso da luz para desenhar figuras sobre peças de materiais isótropos, transparentes e contínuos, que estão a ser submetidas a esforços. As figuras que se desenham são semelhantes às mostradas ao realizar uma análise de elementos finitos já que se podem observar contornos e cores.
A medição consegue-se ao avaliar a mudança do índice de refração da peça ao submeter a uma carga. No caso de uma peça não transparente, se cobre a peça com uma resina birrefringente.
6 – O que é Fratura e quais os tipos?
Em muitos tipos de aplicações, uma peça metálica submetida a tensões re-petitivas ou cíclicas sofre uma fratura (falha por fadiga) mesmo estando a tensões muito inferiores às que poderia suportar quando submetida à tensão estática simples. Algumas estimativas indicam que cerca de 80% das rupturas em máquinas são ocasionadas devido à ação direta de fraturas por fadiga (SMITH; HASHEMI, 2012).
muitos tipos de aplicações, uma peça metálica submetida a tensões re-petitivas ou cíclicas sofre uma fratura (falha por fadiga) mesmo estando a tensões muito inferiores às que poderia suportar quando submetida à tensão estática simples. Algumas estimativas indicam que cerca de 80% das rupturas em máquinas são ocasionadas devido à ação direta de fraturas por fadiga (SMITH; HASHEMI, 2012).
Outro exemplo, são as peças de máquinas em que as fraturas por fadiga são comuns são as peças móveis, como eixos, barras de ligação e engrenagens.
Atividade de Pesquisa 01: Elementos de Máquinas