Os metais quebram devido a uma combinação de fatores, incluindo:

1. Estresse e tensão:

* Força de escoamento: Os metais têm um limite para quanto estresse eles podem suportar antes de começarem a se deformar permanentemente. Esse limite é chamado de força de escoamento.
* Resistência à tração: O estresse máximo que um metal pode suportar antes de quebrar. Além desse ponto, o metal começa a fraturar.
* ductilidade: A capacidade de um metal de se deformar sob tensão de tração antes de quebrar. Os metais dúcteis se estendem significativamente antes de falhar.

2. Tipos de fratura:

* fratura dúctil: Ocorre quando um metal se estende significativamente antes de quebrar. É caracterizado por uma retirada do material antes da falha.
* fratura frágil: Ocorre quando um metal quebra repentinamente com pouca ou nenhuma deformação. Isso é comum em temperaturas muito frias ou com certas ligas.

3. Fatores que influenciam a quebra:

* Temperatura: Os metais se tornam mais quebradiços a temperaturas mais baixas.
* elementos de liga: A adição de outros elementos pode alterar significativamente a força e a ductilidade de um metal.
* Tamanho do grão: Tamanhos de grãos menores normalmente levam a maior força e resistência.
* presença de defeitos: Falhas internas, como rachaduras ou vazios, podem atuar como concentradores de estresse, levando a uma falha prematura.
* Condições de carregamento: O tipo de carga (tensão, compressão, cisalhamento) e a velocidade na qual é aplicada podem influenciar a fratura.
* Corrosão: A corrosão enfraquece o metal e pode levar a rachaduras por corrosão por estresse, que é uma forma de fratura quebradiça.

4. Modos comuns de falha:

* fadiga: Ciclos de estresse repetidos podem levar a rachaduras microscópicas que eventualmente crescem e causam falha.
* CREEP: Deformação de um metal sob estresse constante, especialmente em altas temperaturas.
* Carregamento de impacto: Cargas repentinas e de alta energia podem causar fraturas quebradiças, mesmo em metais dúcteis.

5. Entender a quebra é essencial para:

* Design e Engenharia: Para garantir que estruturas e componentes possam suportar cargas esperadas e condições ambientais.
* Seleção de material: Escolhendo o metal certo para o aplicativo com base em suas propriedades e modos de falha em potencial.
* Controle de qualidade: Para evitar defeitos e garantir que os materiais atendam aos padrões necessários.

Em resumo, a quebra de metal é um fenômeno complexo influenciado por vários fatores. Compreender esses fatores é crucial para o uso seguro e confiável de metais em engenharia e fabricação.