7/21/2019 Curvas S-N

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PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS

CURVA S-N

Os resultados do ensaio de fadiga geralmente são apresentados numa curva tensão-número de ciclos, ou simplesmente curva S-N (Ex: Fig 2!"# O S vem da palavra inglesa stress,$ue $uer di%er tensão, e N representa o número de ciclos Supondo $ue, para uma certasolicita&ão de flexão S! o corpo de prova se rompa em um certo número de ciclos N!, e para umasolicita&ão S2 se rompa em N2 ciclos, e assim por diante, pode-se construir o diagrama S-N, coma tensão no eixo das ordenadas e o número de ciclos no eixo das a'scissas

O'servando a curva o'tida, nota-se $ue, medida $ue se diminui a tensão aplicada, ocorpo de prova resiste a um maior número de ciclos Nota-se, tam')m, $ue diminuindo a tensão apartir de um certo n*vel, em $ue a curva se torna +ori%ontal, o número de ciclos para o rompimentodo corpo de prova torna-se praticamente infinito

Esta tensão mxima, $ue praticamente não provoca mais a fratura por fadiga, c+ama-selimite de fadiga ou resistncia fadiga do metal considerado .as, para a maioria dos materiais,especialmente os metais não ferrosos como o alum*nio, a curva o'tida no diagrama S-N )decrescente

/ortanto, ) necessrio definir um número de ciclos para o'ter a correspondente tensão, $ueser c+amada de resistncia fadiga /ara o alum*nio, co're, magn)sio e suas ligas, deve-selevar o ensaio a at) "0 mil+1es de ciclos e, em alguns casos, a at) "00 mil+1es de ciclos, paraneste número definir a resistncia fadiga

ma superf*cie mal aca'ada cont)m irregularidades $ue, como se fossem um ental+e,

aumentam a concentra&ão de tens1es, resultando em tens1es residuais $ue tendem a diminuir a

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Fig 2!" ;urva de tensão em fun&ão do número de ciclos (SN#

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resistncia fadiga 8efeitos superficiais causados por polimento ($ueima superficial de car'ononos a&os, reco%imento superficial, trincas etc# tam')m diminuem a resistncia fadiga

Cratamentos superficiais (cromea&ão, ni$uela&ão etc# diminuem a resistncia fadiga, porintrodu%irem grandes mudan&as nas tens1es residuais, al)m de conferirem porosidade ao metal/or outro lado, tratamentos superficiais endurecedores podem aumentar a resistncia fadiga

O limite de fadiga depende da composi&ão, da estrutura granular, das condi&1es deconforma&ão mecDnica, do tratamento t)rmico etc O tratamento t)rmico ade$uado aumenta nãosomente a resistncia esttica, como tam')m o limite de fadiga O encruamento dos a&os dúcteisaumenta o limite de fadiga O meio am'iente tam')m influencia consideravelmente o limite defadiga, pois a a&ão corrosiva de um meio $u*mico acelera a velocidade de propaga&ão da trinca

 6 forma ) um fator cr*tico, por$ue a resistncia fadiga ) grandemente afetada pordescontinuidades nas pe&as, como cantos vivos, encontros de paredes, mudan&a 'rusca de

se&1es

Sempre $ue poss*vel, deve-se evitar a concentra&ão de tens1es /or exemplo, um rasgo dec+aveta num eixo ) um elemento $ue concentra tensão e, conse$entemente, diminui a resistncia fadiga Os proetos devem prever tens1es contrrias favorveis (opostas s tens1es principaisaplicadas#, por meio de processos mecDnicos, t)rmicos ou similares ma compensa&ão deste tipo) encontrada em amortecedores de vi'ra&1es de motores a explosão

8efeitos metalúrgicos como inclus1es, poros, pontos moles etc devem ser eliminados8eve-se selecionar os materiais metlicos de acordo com o ciclo de tens1es: para aplica&1es com'aixas tens1es c*clicas, onde a deforma&ão pode ser facilmente controlada, deve-se darpreferncia a ligas de alta ductilidade /ara aplica&1es com elevadas tens1es c*clicas, envolvendo

deforma&1es c*clicas predominantemente elsticas, deve-se preferir ligas de maior resistnciamecDnica .icroestruturas estveis, isto ), $ue não sofrem altera&1es espontDneas ao longo dotempo, apresentam maior resistncia fadiga

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