Explique qual a diferença em termos do aspecto da fratura de um componente que falhou por fadiga de forma repentina e não repentina.
Passo 1
O enunciado quer que a gente compare dois tipos de fratura por fadiga em um componente metálico: uma em que a falha foi não repentina, ou seja, o crack cresceu lentamente ao longo de muitas variações de carga, e outra em que a falha foi repentina, onde a fratura apareceu de forma súbita sem sua típica região de propagação lenta. Para isso precisamos entender como fica a superfície de fratura em cada caso.
Passo 2
Em uma fratura por fadiga não repentina (propagação progressiva), a superfície se divide em duas regiões bem distintas:
- Região de propagação lenta do crack – visualizamos “marcas de praia” ou estrias de fadiga, que são linhas concêntricas ou paralelas indicando as posições sucessivas da crista do crack a cada ciclo de carga. Essa região costuma ser mais lisa e levemente brilhante.
- Região de ruptura final (overload) – quando o crack atinge uma certa profundidade e a seção remanescente não suporta mais a carga, ocorre rompimento súbito. Essa parte é mais rugosa, granular e opaca, com feições que lembram “dentes” ou cristais quebrados.
Passo 3
Já em uma fratura por fadiga repentina, o componente não apresenta a fase longa de crescimento do crack sob ciclos moderados: ou porque a tensão cíclica foi muito alta desde o início, ou porque o material já tinha uma fissura crítica. Nesse caso, a superfície inteira da fratura apresenta feições de ruptura rápida, típicas de sobrecarga:
- Ausência de “marcas de praia” ou estrias de fadiga – não houve tempo para o crack propagar lentamente.
- Superfície geral rugosa e granular – o metal “rasgou” de uma vez só, deixando escamas e facetas que indicam deformação plástica local seguida de ruptura.
Passo 4
A diferença principal vem do tempo de propagação do crack:
- Se o crack cresce gradualmente, sobra registro das posições sucessivas da fratura (estrias) antes do colapso final.
- Se ele cresce tão rápido que já atinge a carga de ruptura, todo o traço da fratura é característico de overload, sem registrar a história de fadiga.
Resposta
Em falha por fadiga não repentina, a superfície de fratura tem duas áreas: uma lisa com estrias ou “marcas de praia” (propagação lenta do crack) e outra rugosa granular (ruptura final). Em falha por fadiga repentina, não aparecem estrias: a fratura é inteiramente rugosa e granular, típica de ruptura rápida por sobrecarga.