Fator de intensidade de tensão
O fator de intensidade de tensão K descreve o aumento de tensão na ponta da trinca. Depende da tensão de tração, do comprimento da trinca e da geometria da peça. Se K exceder o valor característico do material K_IC, a trinca se propaga rapidamente.
Mecanismo de ação físico-químico
Em uma ponta de trinca, as tensões se concentram. A tensão ali se torna teoricamente infinita. O fator de intensidade de tensão K indica a magnitude desse aumento de tensão. Calcula-se K a partir da tensão nominal, do comprimento da trinca e de um fator geométrico. A unidade é MPa·√m. Cada material suporta até um valor crítico K_IC. Se K for menor que K_IC, a trinca permanece estável ou cresce apenas lentamente. Se K for maior que K_IC, a trinca se propaga abruptamente.
Relevância metalúrgica e riscos na soldagem
As soldas frequentemente contêm pequenas trincas ou fissuras. Além disso, as tensões residuais de soldagem geram altas tensões de tração. Ambos aumentam o fator de intensidade de tensão K. Na zona afetada pelo calor, pode se formar martensita. A martensita tem baixa tenacidade à fratura K_IC. Então, basta uma pequena trinca para elevar K acima de K_IC. A trinca cresce de forma frágil e sem aviso. O hidrogênio no metal de solda intensifica esse perigo.
Prática de oficina e instruções de ação
Evite trincas com uma preparação limpa da junta e materiais de adição adequados. Respeite a temperatura de pré-aquecimento especificada. Isso retarda o resfriamento e evita a formação de martensita dura. Reduza as tensões residuais de soldagem com uma sequência de soldagem adequada ou recozimento para alívio de tensões. Se encontrar uma trinca após a soldagem, meça seu comprimento e avalie-a por um método de mecânica da fratura. Se K exceder o valor admissível, a trinca deve ser totalmente removida e ressoldada.