Corrosão e Falhas em Materiais de Engenharia

Corrosão por Lixiviação

Ataque às superfícies, essa corrosão forma lâminas de material oxidado e se espalha por debaixo dele até camadas mais profundas. O combate a essa floculação é feito normalmente com tratamento térmico.

Corrosão-Erosão

Desgaste mecânico provocado pela abrasão superficial de uma substância sólida, líquida ou gasosa. Desgaste maior do que se apenas o processo corrosivo ou erosivo agisse isoladamente. Comum em tubulações, permutadores e pás de turbina.

Corrosão Galvânica

Ocorre em pilhas de eletrodos diferentes. Maior diferença de potencial (ddp) implica em maior corrosão. Menor relação entre área catódica e anódica resulta em desgaste menor e mais uniforme da área anódica. A presença de íons metálicos (de materiais mais catódicos) no eletrólito causa oxidação do metal, devido à redução destes íons.

Falhas do Ponto de Vista da Engenharia

É responsabilidade do engenheiro antecipar e planejar, levando em consideração possíveis falhas. No caso de uma falha ocorrer, deve-se avaliar sua causa e tomar medidas de prevenção apropriadas contra futuros incidentes.

Fratura

Consiste na separação do material em duas ou mais partes devido à aplicação de uma carga estática a temperaturas relativamente baixas em relação ao ponto de fusão do material.

Quais os Tipos de Falhas Mais Comuns?

Fratura, fadiga e fluência.

Quais as Causas Mais Comuns de Falhas? Cite Dois Exemplos.

As causas comuns são a seleção e o processamento inadequados de materiais, além do projeto inadequado ou da má utilização de um componente. Por exemplo, materiais expostos a tensões estáticas e com elevada temperatura, como rotores de turbina em motores a jato e geradores de vapor, e linhas de vapor de alta pressão.

Comente a Seguinte Afirmação: “Falha é Sinônimo de Perda”

A falha de materiais de engenharia é quase sempre um evento indesejável por várias razões, que incluem riscos a vidas humanas, perdas econômicas e interferência na disponibilidade de produtos e serviços.

Principais Objetivos da Realização de uma Análise de Falhas

• Estruturar a planificação das manutenções preventivas, preditivas e proativas de acordo com os modos de falha predominantes em cada equipamento e a análise dos riscos representativos ao sistema.
• Assegurar o controle das causas fundamentais identificadas para cada modo de falha e minimizar seu impacto sobre o funcionamento do sistema (aumento do tempo médio entre falhas de um equipamento).
• Amparar as análises de confiabilidade e as tomadas de decisões em trabalhos de planejamento da manutenção e eliminação de perdas produtivas.
• Auxiliar as estratégias de formação dos efetivos de manutenção através da observação das necessidades observadas durante as análises das falhas já vivenciadas ou potenciais.

Diferenças entre Fratura Frágil e Fratura Dúctil

A classificação é baseada na habilidade de um material apresentar deformação plástica. Os materiais dúcteis exibem tipicamente uma deformação plástica substancial com grande absorção de energia antes da fratura. Por outro lado, acompanhando uma fratura frágil, há normalmente pouca ou nenhuma deformação plástica e baixa absorção de energia.

Dúctil: a deformação plástica continua até uma redução na área para posterior ruptura (observada em materiais CFC).

Frágil: não ocorre deformação plástica, requerendo menos energia que a fratura dúctil, que consome energia para o movimento de discordâncias e imperfeições no material (observada em materiais CCC e HC).

Definição de Fluência

Fluência é definida como a deformação permanente, dependente do tempo e da temperatura, quando o material é submetido a uma carga constante.

Quais Fatores Podem Influenciar no Comportamento de Fluência dos Materiais?

Temperatura, módulo de elasticidade e tamanho de grão.

Definição de Fadiga

A fadiga é um tipo comum de falha catastrófica em que o nível da tensão aplicada oscila ao longo do tempo. Ela ocorre quando o nível máximo de tensão pode ser consideravelmente menor que o limite de resistência à tração ou o limite de escoamento estáticos.

Quais Fatores Podem Influenciar na Vida em Fadiga dos Materiais?

Tração, tração e compressão, flexão, torção, entre outros.