O que significa tenacidade à fratura?
Na metalurgia, a tenacidade à fratura refere-se a uma propriedade que descreve a capacidade de um material que contém uma trinca resistir a novas fraturas.
A tenacidade à fratura é uma forma quantitativa de expressar a resistência de um material à fratura frágil quando uma trinca está presente. Se um material tem alta tenacidade à fratura, é mais propenso a fratura dúctil. A fratura frágil é característica de materiais com menor tenacidade à fratura.
Os valores de tenacidade à fratura podem servir como base para:
- Comparação de materiais
- Seleção
- Avaliação de tolerância a falhas estruturais
- Garantia da Qualidade
Industriapedia explica a tenacidade da fratura
A tenacidade à fratura é uma indicação da quantidade de tensão necessária para propagar uma falha pré-existente.
As falhas podem aparecer como:
- Rachaduras
- Vazios
- Inclusões metalúrgicas
- defeitos de solda
- Descontinuidades de projeto
Um parâmetro chamado fator de intensidade de tensão (K) é usado para determinar a tenacidade à fratura da maioria dos materiais. O fator de intensidade de tensão é uma função de:
- Carregando
- tamanho da rachadura
- geometria estrutural
O objetivo de um teste de tenacidade à fratura é medir a resistência de um material à presença de uma falha em termos da carga necessária para causar extensão de trinca frágil ou dúctil (ou para atingir uma condição de carga máxima) em uma amostra padrão contendo uma fadiga pré-crack.
A tenacidade à fratura de um material geralmente varia com a direção do grão. É comum especificar as orientações do corpo de prova e da trinca por um par ordenado de símbolos de direção de grão.
Os compósitos que exibem o mais alto nível de tenacidade à fratura são tipicamente feitos de alumina pura ou sílica-alumina (SiO2/Al2O3) com minúsculas inclusões de zircônia (ZrO2) dispersos tão uniformemente quanto possível dentro da matriz sólida. As cerâmicas finas geralmente possuem baixa tenacidade à fratura - a zircônia parcialmente estabilizada, usada para produtos como tesouras e facas, oferece melhorias significativas na tenacidade à fratura.