O que é a cepa de metal e a fadiga de metal?

Todos os metais se deformam (esticam ou comprimem) quando estão estressados, em maior ou menor grau. Essa deformação é um sinal visível de tensão metálica.

Na metalurgia, a deformação pode ser definida como a deformação de um metal devido ao estresse. Em outras palavras, é uma medida de quanto um metal foi esticado ou comprimido quando comparado ao seu comprimento original. Se houver um aumento no comprimento de um pedaço de metal devido ao estresse, isso é referido como tensão de tensão.

Mas, se houver uma redução de comprimento, esta é uma deformação compressiva.

Colisão de metal em materiais duplos (curváveis)

Alguns metais (como aço inoxidável e muitas outras ligas) produzem sob o estresse. Isso permite que eles se dobrem, ou se deformem, sem quebrar. Outros metais, como ferro fundido, fratura e quebram rapidamente sob o estresse. Mesmo o aço inoxidável, no entanto, finalmente enfraquece e quebra sob estresse suficiente.

Os metais, como o aço com baixo teor de carbono, se dobram em vez de quebrar sob o estresse. Em certo nível de estresse, no entanto, eles alcançam um "ponto de cedência" bem compreendido. Um deles atinge o ponto de cedência, o metal torna-se "endurecido por tensão". Isso significa que é necessário mais estresse para deformar o metal ainda mais. O metal torna-se menos dúctil ou flexível. Em um sentido, isso torna o metal mais difícil. Mas, enquanto o endurecimento por deformação torna mais difícil o deformação do metal, ele também torna o metal mais quebradiço. O metal frágil pode quebrar, ou falhar, com bastante facilidade.

Colisão de metal em materiais frágeis

Alguns metais são intrinsecamente quebradiços, o que significa que eles são particularmente sujeitos a fratura. Os metais frágeis incluem aços de carbono médio e alto. Ao contrário dos materiais dúcteis, esses metais não possuem um limite de rendimento bem definido. Em vez disso, quando atingem um determinado nível de estresse, eles quebram.

Os metais frágeis se comportam muito como outros materiais quebradiços, como vidro, pedra e concreto. Como esses materiais, eles são fortes de determinadas maneiras - mas porque eles não podem dobrar ou esticar, eles não são apropriados para determinados usos.

Medindo a cepa de metal

A medida mais comum de tensão em metais é chamada de tensão de engenharia. A tensão de engenharia pode ser calculada como a mudança de comprimento dividida pelo comprimento original. Por exemplo, uma barra de titânio de 2. 0 "que foi esticada para 2. 2" é dito ter experimentado uma tensão de tensão de 0. 1 ou 10 por cento.

Fadiga de Metal Resultante de Metal Strain

Quando os metais dúcteis são estressados, eles se deformam. Se o estresse for removido antes que o metal atinja seu ponto de escoamento, o metal retorna à sua forma anterior. Embora o metal pareça ter retornado ao seu estado original, no entanto, pequenas falhas realmente apareceram no nível molecular.

Cada vez que o metal se deforma e depois retorna à sua forma original, ocorrem mais falhas moleculares.Após muitas deformações, há tantas falhas moleculares que o metal racha. Quando isso ocorre, é descrito como "fadiga de metal". A fadiga do metal é irreversível.

A fadiga do metal é particularmente problemática em situações em que o metal é estressado uma e outra vez.

Por exemplo, foi uma das principais causas da falha da aeronave antes de ser totalmente compreendida. Para evitar a fadiga do metal, é importante examinar regularmente amostras de metal sob pressão usando um microscópio.