Fator de forma
O fator de concentração de tensão é a razão entre a tensão máxima em um entalhe e a tensão nominal na seção transversal sem perturbação. Mostra o quanto uma perturbação geométrica aumenta a tensão. Um alto fator de concentração de tensão significa altos picos de tensão e, portanto, maior risco de trinca.
Mecanismo físico-químico de ação
Em um entalhe, as linhas de força se concentram. A tensão aumenta localmente de forma acentuada. O fator de forma (αK) = tensão máxima no entalhe / tensão nominal. Ele é um número puramente geométrico. Depende apenas do raio do entalhe, profundidade do entalhe e forma da peça, não do material. Exemplo: um eixo com entalhe afiado tem fator de forma 3 a 5, um eixo liso tem fator de forma 1.
Relevância metalúrgica e riscos na soldagem
Soldas criam entalhes naturais: transição da solda, entalhe da raiz, mordedura, poros ou inclusões de escória. Fator de forma alto aumenta a tensão local. Pode ultrapassar o limite de escoamento. Então surgem microtrincas. Em material dúctil, a tensão é aliviada por deformação plástica. Em microestrutura frágil (martensita), a peça rompe imediatamente. Particularmente perigoso: fadiga e trincas a frio.
Prática de oficina e instruções de ação
Reduza o fator de forma em cada entalhe. Lixe as transições da solda lisas e sem entalhes. Evite mordeduras e mudanças bruscas de seção. Inspecione pontos críticos com líquido penetrante ou partículas magnéticas. Sob carga cíclica: desbaste a transição da solda com raio de pelo menos 2 mm. Objetivo: fator de forma abaixo de 1,5. Isso pode aumentar a vida útil em fator de 3 a 10.