Ciência dos Materiais 
Fluência, Resiliência e Tenacidade
Fluência 
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são sujeitos a cargas ou tensões consta...
Para os metais ela só é relevante para temperaturas iguais 
ou superiores a aproximadamente 0,4 vezes a temperatura 
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Ensaio de Fluência 
Os ensaios de fluência 
consistem em sujeitar o 
provete a cargas e a 
temperaturas constantes. 
A def...
Curva Típica 
-Estágio primário: onde a velocidade 
de fluência é rápida ocorre nas 
primeiras horas. Velocidade de def. 
...
Efeito da Tensão e da Temperatura 
Quanto maior a 
temperatura e/ou a 
tensão maior a 
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Fatores que influenciam a resistência 
 Todos os elementos químicos formadores de carbonetos 
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Outros efeitos da alta temperatura 
 Outro efeito degradante que atua sobre os materiais quando 
expostos à alta temperat...
Resiliência 
 Definições: 
 Para Psicologia 
Capacidade do individuo lidar com problemas 
 Para Ecologia 
Capacidade de...
 A propriedade de alguns 
materiais de acumular 
energia, quando 
exigidos ou submetidos a 
estresse sem ocorrer 
ruptura...
 É medida em percentual da energia devolvida após a 
deformação. Onde 0% indica que o material sofre 
deformações exclusi...
Módulo de resiliência 
 É a área sob a curva 
tensão-deformação de 
engenharia até o 
escoamento. 
 Em situações extrema...
 Em aplicações de 
natureza dinâmica e 
especialmente nos 
casos de tensões 
dinâmicas de elevada 
frequência, em que a 
...
Curva de descarga 
 Um espécimen de submetido a uma força crescente qualquer, 
obtendo-se, em resposta, as correspondente...
Como as áreas sob as curvas 
representam a energia 
fornecida na fase de carga e a 
energia devolvida na fase de 
descarga...
 Uma forma simples de medir a 
resiliência é pelo ensaio de “ressalto” 
(rebound). 
 Um disco de determinado diâmetro e ...
Tenacidade 
 Tenacidade é a energia mecânica, ou seja, o impacto 
necessário para levar um material à ruptura. Tenacidade...
 O material capaz de absorver uma quantidade elevada de energia 
nesse regime é dito tenaz. É o oposto do material frágil...
 Tal energia pode ser calculada através da área num gráfico Tensão - 
Deformação do material, portanto basta integrar a c...
 Segundo a tenacidade um mineral pode ser: 
 • Friável (frágil, quebradiço): Que pode ser quebrado ou reduzido 
a pó com...
 "Dureza é a resistência ao risco. Não deve ser 
confundida com a tenacidade, que é a resistência ao 
choque mecânico."
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  1. 1. Ciência dos Materiais Fluência, Resiliência e Tenacidade
  2. 2. Fluência  “Fluência é a deformação lenta e permanente de materiais quando estes são sujeitos a cargas ou tensões constantes e está dependente do tempo.” Ocorre devido a falha na estrutura cristalina dos materiais.
  3. 3. Para os metais ela só é relevante para temperaturas iguais ou superiores a aproximadamente 0,4 vezes a temperatura de fusão em Kelvin.
  4. 4. Ensaio de Fluência Os ensaios de fluência consistem em sujeitar o provete a cargas e a temperaturas constantes. A deformação é medida e traçada em função do tempo decorrido até ocorrer a fratura do provete.
  5. 5. Curva Típica -Estágio primário: onde a velocidade de fluência é rápida ocorre nas primeiras horas. Velocidade de def. decrescente –encruamento. -Estágio secundário: A taxa de fluência é constante. Estágio de duração mais longo. Equilíbrio entre os processos de encruamento e recuperação. -Estágio terciário: Aceleração na taxa de fluência, estricção seguido de ruptura.
  6. 6. Efeito da Tensão e da Temperatura Quanto maior a temperatura e/ou a tensão maior a deformação final por fluência que ocorre em menos tempo. Menor o tempo de vida do componente.
  7. 7. Fatores que influenciam a resistência  Todos os elementos químicos formadores de carbonetos (com o carbono do aço) ou precipitados de segunda fase nos materiais não ferrosos travam o processo de fluência pois dificultam o movimento dos contornos de grão.  Nos aços, o Molibdênio possui um efeito maior que os demais elementos (Ti, V, W, Nb), quando adicionado entre 0,5 e 1 %.
  8. 8. Outros efeitos da alta temperatura  Outro efeito degradante que atua sobre os materiais quando expostos à alta temperatura, além da fluência, é a oxidação superficial.  A reação química do material da superfície com o meio forma compostos cerâmicos em geral frágeis (óxidos, sulfetos etc...) que tendem a quebrar e portanto reduzem a seção resistente do componente.  Em aços se adiciona cromo em teores crescentes para aumentar a resistência desses materiais à oxidação em temperaturas crescentes.
  9. 9. Resiliência  Definições:  Para Psicologia Capacidade do individuo lidar com problemas  Para Ecologia Capacidade de restabelecer o equilíbrio  Para nós É a capacidade de um material voltar ao seu estado normal depois de ter sofrido tensão.
  10. 10.  A propriedade de alguns materiais de acumular energia, quando exigidos ou submetidos a estresse sem ocorrer ruptura.  Esses materiais, logo após um momento de tensão, podem ou não ser danificado, e caso seja, se ele terá a capacidade de voltar ao normal.
  11. 11.  É medida em percentual da energia devolvida após a deformação. Onde 0% indica que o material sofre deformações exclusivamente plásticas e 100% exclusivamente elásticas.  Quanto maior for a resiliência, maior é a quantidade de energia restituída  A quantidade de energia que não é restituída pode manifestar-se sob a forma de calor, ou seja, num aumento de temperatura
  12. 12. Módulo de resiliência  É a área sob a curva tensão-deformação de engenharia até o escoamento.  Em situações extremas, isto é, quando o artefato não restitui praticamente nenhuma energia, a elevação de calor é tal, que conduz à sua destruição.
  13. 13.  Em aplicações de natureza dinâmica e especialmente nos casos de tensões dinâmicas de elevada frequência, em que a acumulação de energia observada ao fim de um certo número de ciclos pode também conduzir à destruição do artefato.
  14. 14. Curva de descarga  Um espécimen de submetido a uma força crescente qualquer, obtendo-se, em resposta, as correspondentes deformações. A representação gráfica das forças aplicadas em função das deformações obtidas corresponde à curva de carga mostrada na Figura, pela linha ascendente A-B. supondo que a força aplicada seja removida progressivamente, o espécimen tende a recuperar a sua forma inicial, mas não recuperará completamente; temos então a curva de descarga (linha descendente B-C).
  15. 15. Como as áreas sob as curvas representam a energia fornecida na fase de carga e a energia devolvida na fase de descarga, a diferença entre elas corresponde à área compreendida entre as duas linhas; é a chamada histerése. Quanto maior é a histerése, menor é a resiliência. A distância A-C corresponde a uma deformação residual permanente.
  16. 16.  Uma forma simples de medir a resiliência é pelo ensaio de “ressalto” (rebound).  Um disco de determinado diâmetro e espessura é colocado no porta provetes, onde recebe o impacto de um pêndulo de martelo, em queda livre. A zona de impacto é constituída por uma superfície semi esférica. Em resultado do impacto, o pêndulo recua e é então medida a altura a que é devolvido, exprimindo-se a resiliência pela percentagem desta altura em relação à altura de queda.
  17. 17. Tenacidade  Tenacidade é a energia mecânica, ou seja, o impacto necessário para levar um material à ruptura. Tenacidade é uma medida de quantidade de energia que um material pode absorver antes de fraturar. Os materiais cerâmicos, por exemplo, têm uma baixa tenacidade.  É representado pela área sob a curva tensão-deformação até o ponto da fratura.  Sua unidade é a mesma de resiliência (energia por unidade de volume do material).
  18. 18.  O material capaz de absorver uma quantidade elevada de energia nesse regime é dito tenaz. É o oposto do material frágil, onde se tem a fratura com pequena absorção de energia.  Fatores importantes para definir esta propriedade é a forma geométrica do corpo de prova, bem como a maneira com que a carga é aplicada.  Para situações onde o processo é estático a tenacidade pode ser avaliada a partir dos resultados de um ensaio tração-deformação em tração.  É o oposto do material frágil, onde se tem a fratura com pequena absorção de energia.
  19. 19.  Tal energia pode ser calculada através da área num gráfico Tensão - Deformação do material, portanto basta integrar a curva que define o material, da origem até a ruptura.
  20. 20.  Segundo a tenacidade um mineral pode ser:  • Friável (frágil, quebradiço): Que pode ser quebrado ou reduzido a pó com facilidade. Ex: calcita, fluorita.  • Maleável: Pode ser transformado facilmente em lâminas, Ex. ouro, prata, cobre.  • Séctil: Pode ser facilmente cortado com um canivete. Ex ouro, prata, cobre.  • Dúctil: Pode ser transformado facilmente em fios. Ex. ouro, prata, cobre.  • Flexível: Pode ser dobrado, mas não recupera a forma anterior. Ex: talco, gipsita.  • Elástica: Pode ser dobrado mas recupera a forma anterior. Ex. micas.
  21. 21.  "Dureza é a resistência ao risco. Não deve ser confundida com a tenacidade, que é a resistência ao choque mecânico."

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