p Nos últimos 50 anos, pesquisadores do National Institute for Materials Science (NIMS) têm conduzido testes detalhados de curto e longo prazo de uma ampla variedade de materiais estruturais fabricados no Japão para garantir que eles possam suportar tensões de longo prazo. Agora, Os cientistas do NIMS revisaram esses dados, no jornal Ciência e Tecnologia de Materiais Avançados , resumindo as principais descobertas do instituto. p Em 1966, Predecessor do NIMS, o Instituto Nacional de Pesquisa de Metais, lançou seu "projeto de planilha de dados creep". O objetivo deste projeto foi determinar a tensão necessária para romper aços e ligas resistentes ao calor em 100, 000 horas (cerca de 11,4 anos) em altas temperaturas. Esses dados de "resistência à ruptura por fluência" foram inicialmente necessários para determinar as tensões permitidas a que os metais poderiam ser expostos em usinas de energia. Mas, mais recentemente, esses dados foram usados ​​para avaliar quanto tempo as peças da usina têm antes de começarem a se desgastar.

p Pouco mais de uma década depois, em 1978, O NIMS também começou a montar o que se tornou um enorme banco de dados de propriedades de fadiga de materiais estruturais usados ​​em várias indústrias, incluindo automóveis e aeronaves. A fadiga descreve como as rachaduras se propagam em um metal ao longo do tempo. Os testes de fadiga envolvem colocar uma amostra de metal sob cargas repetitivas, chamados ciclos, para ver quanto tempo leva para uma rachadura se desenvolver e se propagar. Esses testes são conduzidos em temperatura ambiente e em altas temperaturas. As amostras são expostas a um número relativamente pequeno de ciclos (na faixa de 10 milhões de ciclos) ou até 10 bilhões de ciclos, durando vários anos.

p Os dados do NIMS revelaram que a resistência à fluência a longo prazo dos materiais varia, e que os cientistas precisam escolher o tipo de método de análise para dados de ruptura por fluência de acordo com o tipo de material. Como a fluência acontece nos materiais durante o teste não depende apenas da quantidade de tensão aplicada, mas também nas condições de temperatura. Os pesquisadores descobriram que os materiais reagem de maneiras diferentes a temperaturas variáveis, dependendo de sua composição química, a quantidade de elementos menores neles, e o tamanho do grão do cristal. Aços resistentes ao calor ferríticos, que são comumente usados ​​em usinas termelétricas, foram considerados de longo prazo, força de fluência inerente. Mas essa resistência à fluência depende da quantidade de solutos menores presentes no aço.

p Limites de fadiga, por outro lado, são afetados pela resistência à tração e dureza de um metal. Interessantemente, Os cientistas do NIMS descobriram que alguns metais podem durar um tempo incrivelmente longo sem formar rachaduras, desde que sejam constantemente expostos à temperatura ambiente. Esses mesmos metais, Contudo, eventualmente formaria rachaduras se exposto ao mesmo estresse, mas em alta temperatura.

p Até agora, as fichas de dados de fluência e fadiga desenvolvidas no NIMS têm sido usadas principalmente para fins industriais. A instituição visa agora melhorar a acessibilidade para que os dados também possam ser usados ​​por acadêmicos.