Estudante universitèaria

Capítulo 3 – Fadiga dos metais 415

MÓDULO QUATRO – Capítulo 3: FADIGA DOS METAIS
Fadiga [1, 2, 3] é o processo progressivo e localizado [4 - 10] de falha de um material, sob carregamento cíclico. Cerca de 80 a 90% das falhas [8, 9, 11, 12 - 14] que ocorrem em componentes e/ou estruturas são causadas por fadiga. Afeta, portanto, qualquer componente que se move e/ou que esteja sob solicitação cíclica, tais como automóveis nas estradas, aviões (principalmente as asas e a junção dessas com a fuselagem) em pleno vôo, pontes sob veículos, navios em alto mar, sob o impacto das ondas [15]. Alguns parâmetros importantes em fadiga, conforme ilustrados na Figura 3.1, podem ser definidos da seguinte maneira: - faixa de tensão, ∆σ = σmáx - σmin - amplitude de tensão, σa = (σmáx - σmin)/2 - tensão média, σm = (σmáx + σmin)/2 - razão de tensão, R = σmin/σmáx. (3.1) (3.2) (3.3) (3.4)

Figura 3.1 – Esquema representando os parâmetros de fadiga[1, 2].

3.1 – Abordagem pela Curva de Wöhler
O comportamento em fadiga é bastante estudado através da curva de Wöhler ou S-N, onde S e N são a tensão alternada aplicada e o número de ciclos para a fratura (vida em fadiga), respectivamente. O ensaio de fadiga que gera a curva S x N está padronizado pela ASTM através da norma E 466-82: Conducting Constant Amplitude Axial Fatigue Tests of Metallic Materials. Nesse ensaio a característica principal é a tensão limite de resistência à fadiga - σaLRF, que consiste no valor de tensão abaixo do qual o material não se fratura por fadiga. A Figura 3.2 ilustra de modo esquemático uma curva S x N para uma liga ferrosa (A) e não ferrosa (B). Note nessa figura que o aço apresenta um patamar (σaLRF) enquanto que o mesmo não se verifica na liga não ferrosa.

416 MÓDULO QUATRO – Resistência Mecânica

Figura 3.2 - Curva esquemática tensão (S) versus número de ciclos (N); (A) Liga ferrosa e (B) liga não ferrosa. σaLRF é a tensão limite de resistência à fadiga [1].

A Figura 3.3 também é