Quais são as etapas da fratura dúctil e qual o aspecto da superfície de fratura de um aço dúctil? Cite as marcas características deste tipo de fratura.

Passo 1

Beleza, aqui o enunciado pede pra gente falar sobre fratura dúctil em aço.
Conteúdo: mecânica da fratura, mais especificamente as etapas de como um material dúctil “se parte” e como fica a superfície dessa fratura.
O que vamos precisar:
  1. Saber o que é fratura dúctil e seus mecanismos internos (microvoids).
  2. Entender as etapas clássicas: nucleação, crescimento e coalescência de cavidades.
  3. Descrever o aspecto macroscópico e as marcas típicas que aparecem na superfície rompida.

Passo 2

Primeiro, o que é fratura dúctil?
– Em materiais dúcteis (como aços com boa tenacidade), antes de quebrar de vez eles sofrem muita deformação plástica.
– Bem diferente de um material frágil, que parte sem avisar, o dúctil “puxa” muito antes de ceder.

Passo 3

Agora as etapas da fratura dúctil, lá no nível microscópico:
  1. Nucleação de microvoids
    • Pontos de impurezas, inclusões ou contornos de grão atuam como “sementes” de pequenas cavidades quando a tensão plástica fica alta.
  2. Crescimento dos microvoids
    • À medida que aplicamos mais carga, essas cavidades vão ficando maiores, porque o material ao redor se deforma e “puxa” a região entre os vazios.
  3. Coalescência de microvoids
    • Quando as cavidades ficam grandes e próximas, elas se juntam (coalescem), formando ligações cada vez mais frágeis até se romperem de vez.

Passo 4

Qual o aspecto da superfície de fratura de um aço dúctil?
– Macroscopicamente, você costuma ver a famosa forma “copinho e cone” (cup-and-cone):
• Região central mais plana, onde as microvoids se uniram de forma quase normal à tração.
• Regiões externas inclinadas (shear lips), onde houve fratura por cisalhamento num ângulo de cerca de 45°.
– Visualmente, parece uma área cheia de covinhas (dimples), que são as impressões deixadas pelos microvoids.

Passo 5

Quais são as marcas características desse tipo de fratura?
  1. Dimples (covinhas): pequenas cavidades geralmente equiaxias no centro da face fraturada.
  2. Shear lips: bordas inclinadas, indicando fratura por cisalhamento.
  3. Superfície fibrosa: se olhar com lupa, dá pra ver fios metálicos brilhantes, resultado da grande deformação plástica.

Resposta

Etapas da fratura dúctil em aço:
  1. Nucleação de microvoids.
  2. Crescimento desses microvoids.
  3. Coalescência final dos microvoids.
Aspecto da superfície de fratura:
– Cup-and-cone (copinho e cone) com região central plana e bordas em cisalhamento (shear lips).
Marcas características:
– Dimples (covinhas equiaxiais).
– Bordas inclinadas (shear lips).
– Superfície fibrosa devido à intensa deformação plástica.

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