O que significa força de fadiga?
A resistência à fadiga é a maior tensão que um material pode suportar por um determinado número de ciclos sem quebrar. A resistência à fadiga é afetada por fatores ambientais, como a corrosão.
A tensão máxima que pode ser aplicada por um certo número de ciclos sem fratura é a resistência à fadiga.
O número de ciclos que um metal pode suportar antes de quebrar é uma função complexa de:
- Valores de tensões estáticas e cíclicas.
- Liga.
- Tratamento térmico e condição da superfície do material.
- Perfil de dureza do material.
- Impurezas no material.
- Tipo de carga aplicada.
- Temperatura de operação.
- Vários outros fatores.
A força de fadiga também é conhecida como força de resistência ou limite de fadiga.
Industriapedia explica a resistência à fadiga
A resistência à fadiga é usada para descrever a amplitude (ou faixa) da tensão cíclica que pode ser aplicada ao material sem causar falha por fadiga, ou a maior tensão que um material pode suportar por um determinado número de ciclos sem quebrar.
A resistência à fadiga padrão para ligas de cobre é aquela relatada para 100.000.000 de ciclos. Em tensões acima dessa resistência à fadiga, menos ciclos podem ser realizados antes da falha; em tensões mais baixas, o metal resistirá a mais ciclos antes da falha.
Por exemplo, ligas ferrosas e ligas de titânio têm um limite distinto, abaixo do qual parece não haver número de ciclos que causem falha. Outros metais estruturais, como alumínio e cobre, não têm um limite distinto e eventualmente falharão mesmo com pequenas amplitudes de tensão. Nestes casos, um número de ciclos (geralmente 107) são escolhidos para representar a vida em fadiga do material.
A fadiga ocorre porque microfissuras se desenvolvem na superfície dos metais quando são estressados ciclicamente. Com flexões repetidas, essas rachaduras se propagam através da espessura do metal até um ponto onde a estrutura sólida restante falha por ruptura normal porque a carga não pode mais ser suportada.
A resistência à fadiga é um tanto correlacionada com a resistência à tração. As têmperas mais fortes de alguns metais têm menor resistência à fadiga do que suas têmperas mais fracas.
É comum estimar a resistência à fadiga como uma fração da resistência à tração específica para um tipo de material (por exemplo, 35% para aços inoxidáveis austeníticos).
A resistência à fadiga é tão importante para o projeto de peças com altos ciclos de deflexão quanto a resistência ao escoamento é para o projetista que deve obter as forças de contato necessárias.
A orientação afeta a resistência à fadiga. Os dados normalmente compilados e publicados são para corpos de prova com orientação longitudinal (seu comprimento é paralelo à direção de laminação). Mas a resistência à fadiga pode ser afetada de forma mensurável pela maneira como a peça é posicionada na tira para estampagem.