Exercícios Resolvidos de Fluência

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Enunciado

A resistência mecânica dos metais pode ser reduzida com o aumento da temperatura de ensaio. Tendo em vista que a mobilidade dos átomos aumenta com a temperatura, pode-se concluir que processos controlados por difusão têm efeito significativo nas propriedades mecânicas a temperaturas elevadas.

Materiais expostos a tensões em altas temperaturas, como, por exemplo, rotores de turbinas de aeronaves, linhas de vapor de alta pressão e paredes de reatores nucleares, sofrem deformações permanentes dependentes do tempo, denominadas fluência. Ensaios de fluência são realizados em altas temperaturas para caracterização mecânica a quente dos materiais.

Considerando a curva típica de fluência apresentada na figura abaixo, assinale a opção correta.

  1. A constância da taxa de fluência na fase secundária está relacionada ao equilíbrio entre os processos concorrentes de encruamento e recuperação.
  2. Ensaios de fluência por compressão são mais apropriados para materiais dúcteis, pois, nesse caso, existirão amplificações de tensão e propagação de trincas.
  3. Os parâmetros mais importantes do ensaio são as inclinações da porção terciária, conhecidas como taxas mínimas de fluência.
  4. O parâmetro de Larson-Miller permite a determinação do mecanismo predominante para um material específico.
  5. O aumento da temperatura ou do nível de tensão no ensaio de fluência promove a redução da deformação inicial instantânea e o aumento no tempo de vida até a ruptura.

Passo 1

A taxa de fluência constante no estágio II é devido aos processos de recuperação em equilíbrio com o processo de encruamento do material.

Resposta

Letra: a)

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Os dados obtidos para a fluência estacionária de um aço inoxidável sob um nível de tensão de 70M P a ( 10.000p s i ) são os seguintes:Se o valor do expoente de tensão n para essa liga é 7,0 , calcule
Um componente de liga S- 590 (Figura 8.32 ) deve possuir um tempo de vida até a ruptura por fluência de pelo menos 100 dias a 500 ° C( 773K ) . Calcule o nível máximo de tensão admissível.
Considere um componente da liga S- 590 (Figura 8.32 ) que está submetido a uma tensão de 200M P a ( 29.000p s i ). Em qual temperatura o seu tempo de vida até a ruptura será de 500h ?
Para um aço inoxidável 18 - 8 Mo (Figura 8.35 ), estime o tempo de vida até a ruptura para um componente que está submetido a uma tensão de 80M P a ( 11.600p s i ) a 700 ° C( 973K ) . Figura 8.35 Loga
Considere um componente de aço inoxidável 18 - 8 Mo (Figura 8.35 ) que está exposto a uma temperatura de 500 ° C( 773K ) . Qual é o nível máximo de tensão admissível para um tempo de vida útil até a r