Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

dos sítios de inciação da trinca, frequentemente num forma circular ou semi-circular. Marcas-depraia
(às vezes denominadas marcas de concha-de-mexilhão, "clamshell marks") são de dimensões
macroscópicas (Figura 8.23) e podem ser observadas com a olho nu. Estas marcas são encontradas
em componentes que experimentaram interrupções durante o estágio II de propgação - por
exemplo, uma máquina que operou apenas durante as horas normais de (expediente) trabalho. Cada
banda de marca-de-praia representa um período de tempo ao longo do qual ocorreu o crescimento
de trinca.
Por outro lado, estriações de fadiga são microscópicas em tamanho e só observáveis com
o microscópio eletrônico (quer MET (ou "TEM") quer MEV (ou "SEM")). A Figura 8.24 é uma
fractografia eletrônica que mostra esta característica. Cada estriação é pensada como
representando a distância de avanço da frente da trinca durante um único ciclo de carregamento. A
largura de estriação depende da faixa de tensão e cresce com o aumento da mesma.
Neste ponto dever-se-ía enfatizar que embora tanto as marcas-de-praia quanto
estriações sejam características de superfícies de fratura por fadiga tendo aparências semelhantes,
elas, não obstante, são diferentes, tanto em origem quanto em tamanho. Podem existir literalmente
milhares de estriações dentro de uma única marca-de-praia.
Às vezes, a causa da falha pode ser deduzida após exame das superficies de falha. A
presença de marcas-de-praia e/ou estriações numa superfície de fratura confirma que a causa da
fratura foi fadiga. Não obstante, a ausência de uma ou ambas não exclui a fadiga como a causa da
falha.
Um comentário final a respeito das superfícies de falha por fadiga: Marcas-de-praia e
estriações não aparecerão naquela região sobre a qual ocorre falha rápida. Em vez disto, falha
rápida pode ser ou dútil ou frágil; evidência de deformação plástica estará presente para falha dútil e
ausente em falha frágil. Esta região de falha pode ser notada na Figura 8.25.
8.10 - TAXA DE PROPAGAÇÃO DE TRINCA
Mesmo embora medidas possam ser tomadas para minimizar a possibilidade de falha por fadiga,
trincas e sítios de nucleação de trinca sempre existirão em componentes estruturais. Sob a influência
de tensões cíclicas, trincas se formarão inevitavelmente e crescerão; este processo, se não for
impedido, pode ultimamente conduzir à falha. A intenção da presente discussão é desenvolver um
critério pelo qual vida em fadiga possa ser prevista com base nos parâmetros do material e dos
estados de tensão. Princípios de mecânica de fratura (Seção 8.5) serão empregados porquanto o
tratamento envolve determinação de um comprimento máximo detrinca que pode ser tolerado sem
induzir à falha. Dever-se-ía notar que esta discussão relaciona-se ao domínio de fadiga de alto-ciclo,