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
  1. Antes da ruptura, o material passa por muita deformação plástica.
  2. Microscópicamente, aparecem cavidades (chamadas microvoids) ao redor de inclusões ou impurezas.
  3. Essas microvoids vão crescer, se fundir (“coalescer”) e formar pequenos cavos (“dimples”).
  4. Macroscopicamente, dá aquele aspecto “cup-and-cone” (parece um cone invertido de um lado e uma taça do outro) em tração, ou aspecto fibroso.
  5. A superfície é opaca e irregular, cheia de pequenos “buracos” em forma de meia-esfera.

Passo 4

Superfície de fratura FRÁGIL
  1. Aqui ocorre pouquíssima deformação plástica antes do rompimento.
  2. A fratura geralmente segue planos cristalográficos (planos de clivagem) ou contornos de grão (quando for intergranular).
  3. Macroscopicamente, a superfície é lisa, brilhante e plana, com aparência de espelho em alguns casos.
  4. Podem surgir padrões como “river marks” (marcas de rio) ou “chevron patterns” indicando a direção de propagação da trinca.
  5. 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).

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