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8.4 - FRATURA FRÁGIL
Fratura frágil ocorre sem qualquer apreciável deformação e por rápida propagação de trinca.
A direção do movimento de trinca é muito proximamente perpendicular à direção da tensão de
tração aplicada e fornece uma superfície de fratura relativamente plana, como indicado na Figura 8.1
Superfícies de fratura de materiais que falharam numa maneira frágil terão seus próprios
padrões(modelos) distintivos; quaisquer sinais de deformação plástica bruta estarão ausentes. Por
exemplo, em algumas peças de aço, uma série de marcas fratura estriadas em forma de V pode se
formar perto do centro da seção reta da fratura que apontam para trás no sentido do sítio de
inciação da trinca (Figura 8.5a). Outras superfícies de fratura frágil contém linhas ou arestas que se
irradiam a partir da origem da trinca numa forma de leque (Figura 8.5b). Às vezes, ambos estes
padrões(modelos) de marcas serão suficientemente grossos para serem discernidos com olho nú.
Para metais muito duros e finamente granulados, não haverá nenhum discernível padrão(modelo) de
fratura. Fratura frágil em materiais amorfos, tais como vidros cerâmicos, fornecem uma superfície
relativamente brilhante e lisa.
Figura 8.5 (a) Fotografia mostrando marcas estriadas em forma de V características de fratura frágil.
(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. Fotografia cortesia de Roger Slutter, Lehigh University.) (b) Fotografia de
uma superfície de fratura frágil mostrando estrias radiais em forma de leque. Setas indicando a
origem da trinca. (Reproduzida com permissão de D.J. Wulpi, Understanding How Components
Fail, American society for Metals, Materials Park, OH, 1985.
Para muitos materiais cristalinos, propagação de trinca corresponde à sucessiva e repetida
quebra de ligações atômicas ao longo de planos cristalográficos específicos; um tal processo é
denominado clivagem. Diz-se que este tipo de fratura é transgranular (ou transcristalina),
porque as trincas de fratura passam através dos grãos. Macroscopicamente, a superfície de fratura
pode ter uma textura granular ou facetada (Figura 8.3b), como um resultado de mudanças de
orientação dos planos de clivagem de grão a grão. Este característica é mais evidente na micrografia
eletrônica de varredura mostrada na Figura 8.6a.
Em algumas ligas, propagação de trinca é ao longo de contornos de grão; esta fratura é
denominada intergranular. A Figura 8.6b é uma microgrfia eletrônica de varredura mostrando uma
fratura intergranular típica na qual a natureza tridimensional dos grãos pode ser vista. Este tipo de
fratura normalmente resulta subsequente à ocorrência de processos que enfraquecem ou fragilizam
regiões de contorno de grão.
Figura 8.6 (a) Fractografia eletrônica de varredura de ferro fundido mostrando uma superfície de
fratura transgranular. (A partir de V.J. Colangelo e F.A.Heiser, Analysis of Metallurgical
Failures, 2a. Edição, Copyright 1987 por John Wiley & Sons, New York, Reimpresso por
permissão de John Wiley & Sons, Inc.) (b) Fractografia eletrônica de varredura mostrando uma