Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

fluência mínima ou taxa de fluência de estado estacionário ε s . Ela é o parâmetro de projeto de
engenharia que é considerado para aplicações de longa vida, tal como componente de uma planta
de potêcia nuclear que é planejada para operar durante várias décadas, e quando falha ou
demasiada deformação não é uma opção. Por outro lado, para muitas situações de fluência de
relativamente curta vida (por exemplo lâminas de turbina em aviões militares ou bicos de motores de
foguetes), tempo de vida para a ruptura t r é a dominante consideração de projeto; êle também
está indicado na Figura 8.32. Naturalmente, para a sua determinação, testes de fluência devem ser
conduzidas até o ponto da falha; estes são denominados testes de ruptura de fluência. Assim um
conhecimento destas características de fluência de um material permite ao engenheiro de projeto
determinar sua adequacidade para uma aplicação específica.
8.14 - EFEITOS DA TENSÃO E DA TEMPERATURA
Tanto temperatura quanto o nível da tensão aplicada influenciam as características de fluência
(Figura 8.33). Numa temperatura substancialmente abaixo de 0,4 T m e após a deformação inicial,
o esticamento é virtualmente independente do tempo. Com o aumento da tensão ou da temperatura,
o seguinte será notado: (1) a deformação instantânea no tempo da aplicação de tensão aumenta; (2)
a taxa de fluência em estado estacionário é aumentada; e (3) o tempo de vida de ruptura é
diminuído.
Figura 8.33 - Influência da tensão σ e da temperatura T sobre o comportamento de fluência.
Os resultados de testes de ruptura por fluência são muito comumente apresentados como
o logarítmo da tensão versus o logarítmo do tempo de vida. A Figura 8.34 é um tal gráfico para uma
liga de níquel em que se pode observar a existência de uma correlação linear em cada temperatura.
Para algumas ligas e ao longo de relativamente grandes faixas de tensão, não linearidade é
observada.
Figura 8.34 - Logarítmo da tensão versus logarítmo do tempo de vida de ruptura para uma liga de
níquel de baixo carbono nas 3 temperaturas. (A partir de Metals Handbook: Properties and
Selection : Stainless Steels, Tool Materials and Special Purpose Metals, Vol.3, 9a. Edição, D.
Benjamin, Editor Senior, American Society for Metals,1980, p.130).
Foram desenvolvidas correlações empíricas nas quais é expressa a taxa de fluência em
estado estacionário como uma função da temperatura. Sua dependência em relação à tensão é
escrita na forma
_ s = K 1 σ n (8.23)
onde K 1 e n são constantes do material. Um gráfico do logarítmo de _ s versus o logarítmo de σ
fornece uma linha retacom inclinação n ; isto é mostrado na Figura 8.35 para uma liga de níquel em