Quais os fatores necessários para que ocorra a fluência?

Passo 1

O enunciado pergunta sobre fluência (creep) em materiais, que é a deformação plástica dependente do tempo sob carga constante e abaixo do limite de escoamento. Vamos ver os fatores de engenharia de materiais necessários para que esse fenômeno ocorra.

Passo 2

Definição de fluência: é a deformação que continua a evoluir quando um material está submetido a uma tensão constante sigma inferior ao seu limite de escoamento, devido a difusão atômica e deslocamento de discordâncias ao longo do tempo.

Passo 3

Os fatores principais que determinam se a fluência ocorrerá são:
  • Tensões elevadas, mas ainda abaixo do limite de escoamento, pois é a força motriz para o movimento de discordâncias.
  • Temperatura elevada, tipicamente acima de ,0,4,Tm (temperatura de fusão em escala Kelvin), para ativar processos de difusão.
  • Tempo de carregamento, já que a fluência é um fenômeno dependente do tempo, com três estágios (primário, secundário e terciário).
  • Microestrutura do material (tamanho de grão, fase, precipitados), porque controla as vias de difusão e o deslizamento de discordâncias.
  • Ambiente (oxidação, corrosão), pois pode alterar a superfície e promover falha por fluência acelerada.

Passo 4

Explicando cada fator:
  • Temperatura ( ,T): aumenta a taxa de difusão atômica e o mecanismo de escorregamento em contornos de grão.
  • Tensão ( sigma): fornece energia para o movimento de discordâncias; quanto maior, maior a taxa de fluência.
  • Tempo ( t): mesmo sob tensões moderadas, a fluência se acumula lentamente ao longo de horas a anos.
  • Microestrutura: grãos finos retardam deslocamento por contorno de grão, enquanto grãos grosseiros favorecem difusão.
  • Ambiente: ataque químico pode enfraquecer a superfície, acelerar a nucleação de trincas por fluência.

Resposta

Para que ocorra fluência em um material metálico, são necessários simultaneamente:
  • Tensão constante abaixo do limite de escoamento.
  • Temperatura elevada ( >=0,4,Tm).
  • Tempo de aplicação da carga.
  • Microestrutura favorável ao deslizamento e à difusão.
  • Ambiente que não proteja o material contra degradação superficial.

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