Quais são as características da superfície de uma fratura dúctil e uma fratura frágil de um metal?
Passo 1
Beleza, então o enunciado tá perguntando quais as características da superfície de fratura dúctil e frágil num metal. Esse assunto faz parte de Ciência dos Materiais / Mecânica da Fratura, e a gente vai precisar entender o que é fratura, a diferença entre fratura dúctil e frágil e como isso “se mostra” quando a peça quebra.
Passo 2
Antes de falar das superfícies, bora ver a teoria básica:
- Fratura é quando um material se parte sob carga.
- Fratura dúctil rola com bastante deformação plástica antes de romper. O metal “cede” e estica.
- Fratura frágil acontece quase sem aviso, com pouca ou nenhuma deformação plástica. O metal “quebra” de uma vez.
A deformação plástica acumulada e a energia absorvida até o momento do rompimento vão influenciar no aspecto da superfície de fratura.
Passo 3
Superfície de fratura DÚCTIL
- Antes da ruptura, o material passa por muita deformação plástica.
- Microscópicamente, aparecem cavidades (chamadas microvoids) ao redor de inclusões ou impurezas.
- Essas microvoids vão crescer, se fundir (“coalescer”) e formar pequenos cavos (“dimples”).
- Macroscopicamente, dá aquele aspecto “cup-and-cone” (parece um cone invertido de um lado e uma taça do outro) em tração, ou aspecto fibroso.
- A superfície é opaca e irregular, cheia de pequenos “buracos” em forma de meia-esfera.
Passo 4
Superfície de fratura FRÁGIL
- Aqui ocorre pouquíssima deformação plástica antes do rompimento.
- A fratura geralmente segue planos cristalográficos (planos de clivagem) ou contornos de grão (quando for intergranular).
- Macroscopicamente, a superfície é lisa, brilhante e plana, com aparência de espelho em alguns casos.
- Podem surgir padrões como “river marks” (marcas de rio) ou “chevron patterns” indicando a direção de propagação da trinca.
- É comum ver contornos de grão salientes se a fratura for intergranular.
Resposta
Fratura dúctil: superfície irregular, opaca, cheia de dimples (microvoid coalescence), aspecto “cup-and-cone” e grande deformação plástica.
Fratura frágil: superfície lisa e brilhante, plana, com clivagem ao longo de planos cristalográficos ou contornos de grão, apresentando padrões de propagação de trinca (river marks).
Fratura frágil: superfície lisa e brilhante, plana, com clivagem ao longo de planos cristalográficos ou contornos de grão, apresentando padrões de propagação de trinca (river marks).