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246 CAPÍTULO 14
Ensaio de fluência
Quando um corpo de prova ou componente é submetido a um carregamento
constante em alta temperatura ele deforma-se plasticamente em centenas
ou milhares de horas, mesmo que a carga seja menor que o limite de
escoamento do material nesta temperatura. Este fenômeno chama-se fluência
(em inglês “creep”).
O ensaio de fluência é realizado em temperaturas altas (e constante) e
com uma tensão aplicada constante. Como a secção do corpo de prova diminui
durante o ensaio, dificultando a manutenção de uma tensão constante, é
mais comum realizar-se o ensaio com carga constante. No ensaio de fluência,
mede-se o alongamento do corpo de prova em função do tempo.
A fluência torna-se um fenômeno de importância na faixa de temperaturas
entre 0,4 T f e o ponto de fusão, onde T f é a temperatura de fusão em K.
Nesta faixa de temperaturas, a difusão é significativa. A difusão, conforme já
foi visto, é um fenômeno termicamente ativado e apresenta uma dependência
exponencial com a temperatura. Abaixo de 0,4 T f , o coeficiente de difusão é
tão baixo que qualquer mecanismo de deformação plástica por fluência é tão
lento que pode ser desprezado.
A temperatura crítica para que a fluência comece a ser significativa
varia de material para material. Por exemplo, enquanto o chumbo apresenta
deformação por fluência na temperatura ambiente, para o ferro ela só se torna
importante acima de cerca de 600°C.
Ensaio de fadiga
A falha por fadiga ocorre quando um material é submetido a carregamento
cíclico. Em geral, quanto maior for o limite de resistência (determinado
com auxílio de um ensaio de tração) do material maior será sua resistência
à fadiga. Por outro lado, quando um corpo de prova ou componente é submetido
a esforços dinâmicos, repetidos ou flutuantes, o mesmo pode romper-se
com uma carga muito inferior ao limite de resistência do material. A falha
por fadiga geralmente ocorre de forma repentina e catastrófica. Pontes, aeronaves
e numerosos componentes de máquinas estão sujeitos à falha por fadiga.
O termo fadiga é utilizado porque a falha geralmente ocorre após longos
períodos de tempo após solicitação cíclica. Praticamente todos os tipos de
materiais estão sujeitos à falha por fadiga. A ruptura por fadiga é de natureza