Um material dúctil é aquele que se deforma sob tensão de tração Ouro, cobre e alumínio são metais muito dúcteis. O oposto de dúctil é frágil, quando o material se rompe sem sofrer grande deformação.
A ausência de deformação significativa antes da ruptura é chamada de fragilidade. Em geral, materiais com mais de 5% de alongamento após a região elástica e antes da ruptura são considerados dúcteis. Sendo este valor menor que 5% o material pode ser considerado frágil.
Pode-se dizer que para materiais metálicos existem dois formatos típicos de curvas: as curvas para os metais dúcteis e as curvas para os metais frágeis. Em termos genéricos pode-se dizer que: Um material dúctil é aquele que pode ser alongado, flexionado ou torcido, sem se romper.
Os materiais frágeis possuem a capacidade de absorver uma pequena quantidade de energia antes da sua fratura. Por outro lado, os dúcteis possuem alta absorção de energia e deformação plástica extensa [1].
Mede-se a ductilidade pelo alongamento percentual que ocorre no material por ocasião da fratura. Já o material é considerado frágil, quando se verifica uma pequena deformação plástica. A linha divisória entre a ductilidade e a fragilidade é o alongamento de 5%.
Fragilidade, ductilidade, dureza e tenacidade Como exemplo podemos citar o diamante, que é o material mais duro que existe, mas é extremamente frágil.
O carbono aumenta a resistência do aço, porém o torna mais frágil. Os aços com baixo teor de carbono têm menor resistência à tração, porém são mais dúcteis. As resistências à ruptura por tração ou compressão dos aços utilizados em estruturas são iguais, variando entre 300 Mpa até 1200 Mpa.
A curva tensão-deformação é uma descrição gráfica do comportamento de deformação de um material sob carga de tração uniaxial. A curva é obtida no chamado ensaio de tração. O ensaio consiste em carregar um corpo de prova, submetendo-o a uma carga de tração que aumenta gradativamente.
Considera-se que um material exibe comportamento elástico, quando o mesmo, ao ser submetido a esforços mecânicos, apresenta deformações não-permanentes, ou seja, ao se remover tais tensões, o material retorna as suas dimensões originais.
De maneira contrária, as superfícies totalmente frágeis possuem uma textura granular (brilhosa), ou com características de clivagem. Ao longo da transição dúctil-frágil, haverá características de ambos os tipos de fratura.
Fratura frágil ocorre pela propagação rápida de trincas, acompanhada de pouca ou nenhuma deformação. Nos materiais cristalinos ocorre em determinados planos cristalinos chamados planos de clivagem ou ao longo dos contornos de grão.
Desta forma, sabemos que todos os materiais se rompem quando submetidos a um carregamento no qual a tensão seja maior que aquela da sua resistência mecânica. Contudo, o comportamento ao longo desse processo pode classificar os materiais em dois grandes grupos: há os que fraturam sem ‘ceder’ e os que ‘cedem’ nitidamente antes de se fraturar.
Bom, a figura acima é de um navio-tanque que fraturou de maneira frágil como resultado da propagação de uma trinca ao redor do casco. Notou-se na época que esse tipo de fratura tinha maior incidência nos meses de inverno. Mas por que o navio sofreu uma fratura frágil no inverno?
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