O que é a resistência à fratura?
A tenacidade à fratura é uma medida do desempenho de um material com uma falha existente sob pressão. Nos testes de materiais, as pessoas usam o equipamento para sujeitar os materiais com falhas conhecidas à pressão controlada, para ver quando algo como uma rachadura se transforma em uma fratura completa e causa a falha do material. Os engenheiros assumem que a perfeição é impossível e, portanto, precisam projetar materiais com resistência à fratura apropriada à aplicação, para que resistam à pressão e mantenham sua integridade.
Em uma medida de resistência à fratura, o objetivo é observar o desempenho com diferentes tipos de rachaduras e falhas, como bolhas de ar profundamente dentro do material. O equipamento pode sujeitar o material a forças de deslizamento, rasgo ou tração para determinar como ele se comporta. Isso fornece uma série de medições de tenacidade à fratura que os engenheiros podem usar para determinar quando o material falhará e sob quais condições.
O risco de fratura aumenta à medida que a pressão sobre o material aumenta. Se o material for muito quebradiço, ele pode sofrer fraturas sob níveis relativamente baixos de pressão, mas materiais extremamente flexíveis podem se deformar, tornando-os inúteis. Os engenheiros precisam atingir o meio termo ao desenvolver materiais, proporcionando a flexibilidade de resistir a fraturas e a fragilidade para suportar pressões de deformação. Isso pode exigir modificações na composição e no design dos componentes do produto.
Se a tenacidade à fratura for muito baixa, isso significa que o material pode estar sujeito a falhas. Isso não é desejável e os engenheiros precisam retornar à prancheta para determinar como corrigir o problema. Isso pode envolver alterar a composição de uma liga de metal, alterar o formato de uma peça ou redesenhar uma peça de equipamento para alterar a distribuição da pressão quando ela estiver operacional. Alta resistência à fratura é um bom sinal, mostrando que os materiais são resistentes o suficiente para atender à necessidade, mas podem vir com outros problemas, como materiais muito pesados para a aplicação pretendida.
A lei pode exigir um certo padrão de resistência à fratura para materiais específicos, devido a preocupações de segurança. Nesses casos, as empresas podem precisar mostrar os resultados dos testes aos inspetores do governo para confirmar que a empresa está cumprindo os padrões. As empresas também podem ter padrões internos e do setor que precisam cumprir para permanecer competitivos. A discussão dos resultados dos testes também é importante para atividades como a licitação de projetos, pois as empresas querem mostrar como seus produtos finais serão superiores aos dos concorrentes.