O que é fluência e defina resistência a fluência?

Passo 1

Beleza, o exercício pede pra gente explicar o que é fluência e depois definir resistência à fluência. Isso cai na parte de Mecânica dos Materiais, especificamente no estudo de deformação a longo prazo em altas temperaturas.
O que vamos precisar:
  • Entender o conceito de fluência (creep)
  • Conhecer as fases do fenômeno
  • Saber como se caracteriza a resistência à fluência (creep strength)

Passo 2

Fluência é o nome chique (em português) pra dizer “creep”, ou seja, a deformação lenta e progressiva que um material sofre quando fica sob carga constante durante muito tempo, normalmente em temperaturas elevadas.
  1. Por que acontece?
    • Em temperatura alta, átomos conseguem “escorregar” devagar pelas discordâncias do metal ou pelas cadeias de polímero.
  2. Como a gente vê isso num gráfico tensão × tempo?
    • Logo que aplica a carga, há uma deformação elástica (instantânea). Depois, rolam três fases de fluência:
      a) Primária: taxa de deformação cai (material “se ajusta”);
      b) Secundária: taxa quase constante (equilíbrio entre endurecimento e relaxamento);
      c) Terciária: acelera até a fratura (microtrincas crescem).
  3. Lei de fluência (simplificada): dotvarepsilon = A ,sigma^n ,e^-QRT
    - dotvarepsilon é a velocidade de fluência (1/s)
    - sigma é a tensão aplicada
    - n, Q, A são constantes do material
    - R é a constante dos gases e T a temperatura absoluta

Passo 3

Agora, resistência à fluência é basicamente a tensão máxima que o material aguenta numa certa temperatura sem acumular deformação demais por fluência em um tempo pré-definido.
Pra medir isso, a norma costuma dizer, por exemplo: “qual tensão causa 0,2 % de deformação por fluência em 1000 h?” Aí esse valor de tensão é a resistência à fluência a 1000 h e àquela temperatura.
Em outras palavras, é a tensão limite que faz com que a taxa de fluência permaneça aceitavelmente baixa por um período de serviço.

Resposta

Fluência é o fenômeno de deformação lenta e contínua sob carga constante em temperatura elevada, com três estágios distintos (primário, secundário e terciário). A resistência à fluência (creep strength) é a tensão que, aplicada em dada temperatura, provoca uma determinada deformação por fluência num tempo estabelecido (por exemplo, 0,2 % em 1000 h).

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