Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

fracture") porque uma das superfícies que se acasalam encontra-se na forma de uma taça, a outra
se parecendo com um cone. Neste tipo de amostra fraturada(Figura 8.3a), a região central interior
da superfície tem uma aparência irregular e fibrosa, que é indicativa de deformação plástica.
Figura 8.2 - Estágios na fratura em taça-e-cone (a) Empescoçamento inicial. (b) Formação de
pequena cavidade. (c) Coalescência de cavidades para formar uma trinca. (d) Propagação de trinca.
(e) Fratura cizalhante final num ângulo de 45 o em relação à direção da tensão. (A partir de
K.M.Ralls, T.H. Courtney e J.Wulff, Introduction to Materials Science and Engineering. , p.468.
Copyright 1976 por John Wiley & Sons, New York, Reimpresso por permissão de John Wiley &
Sons, Inc.).
Figura 8.3 (a) Fratura em taça-e-cone em alumínio. (b) Fratura frágil em aço doce. A partir de
H.W.Hayden, W.G. Moffat e J.Wulff, The Structure and Properties of Materials, Vol. III,
Mechanical Behavior, p.144, Copyright 1965 por John Wiley & Sons, New York, Reimpresso
por permissão de John Wiley & Sons, Inc.)
Informação muito mais detalhada relacionada ao mesmo de fratura é disponível a partir do
exame microscópico, normalmente usando microscopia eletrônica.
Estudos deste tipo são denominados fractográficos.
O microscópio eletrônico é preferido para exames fractográficos uma vez que êle tem uma
resolução muito melhor e profundidade de campo muito maior do que os dos microscópios óticos;
estas características são necessárias para revelar as características topográficas de superfícies de
fratura. Ordinariamente, o microscópio eletrônico de varredura (MEV ou "SEM" em inglês) é usado
e nele a amostra é vista diretamente.
Quando a região central fibrosa de uma superfície de fratura em taça-e-cone é examinada
com o microscópio eletrônico numa alta ampliação, verificar-se-á que ele consiste de numerosas
"covinhas" esféricas (Figura 8.4a); esta estrutura é característica de fratura resultante de falha sob
tensão uniaxial. Cada covinha é uma metade de um microvazio que se formou e se separou durante
o processo de fratura. Covinhas também se forma sobre a borda de cizalhamento de 45 o da fratura
em taça-e-cone. Entretanto, estas serão elongadas ou postas em forma de C como vistas na Figura
8.4b. Esta forma parabólica pode ser indicativa de falha por cizalhamento. Além disto, outras
características superficiais microscópicas de fratura são também possíveis. Fractografias tais como
as mostradas nas Figuras 8.4a e 8.4b fornecem informação valiosa na análise de fratura, tais como o
modo de fratura, o estado de tensão, bem como o local de inciação da trinca.
Figura 8.4 (a) Fractografia eletrônica de varredura mostrando covinhas esféricas características de
fratura dútil resultante de cargas de tração uniaxial. (b) fractografia eletrônica de varredura
mostrando covinhas em forma parabólica característica de fratura dútil resultante de carga de
cizalhamento. (A partir de R.W. Hertzberg, Deformation and Fracture Mechanics of
Engineering Materials, 3a. Edição, Copyright 1989 por John Wiley & Sons, New York,
Reimpresso por permissão de John Wiley & Sons, Inc.)