Fatigue failure of a component can occur at service loads considerably lower than the yield strength of the material. Under fatigue loading condition, the material in the vicinity of the tip of a propagating crack repeatedly deforms plastically, leaving microscopic marks on the crack surface, commonly known as fatigue striations. Counting and measuring fatigue striations is a method in estimating the number of loading cycles a component went through until fracture. Some studies suggest a one-to-one relation between the number of fatigue striations and the number of load cycles, but this relation is still debatable, given that there are many factors influencing the formation of those striations. The main purpose of this work is to analyze the influence of microstructure and mechanical strength on the formation of fatigue striations in structural steels, in order to understand how these material properties are related to the fatigue crack behavior. For such, standard Charpy-V samples were subjected to hardness, fatigue and impact testing. Metallography was performed to characterize the microstructure, and a fractographic analysis by using optical and scanning electron microscopy was carried out to investigate the fracture surface. This study shows that steels with higher ductility have a closer one-to-one relation than those with a higher tensile strength. Above a certain level of tensile strength, fatigue striations do form rarely or completely disappear.

No abstract

RESUMO: INTRODUÇÃOEm um experimento, independente da forma em que uma medida é realizada, os dados obtidos não possuem precisão e exatidão absoluta, porém alguns dados são mais exatos que outros. Para saber qual é a qualidade de uma medição é necessário que o conceito de erro e incerteza seja introduzido (TAYLOR, 2012; GUM, 2008; DONATELLI e KONRATH, 2005).A garantia de uma boa aferição de dados em um experimento é dada por dois parâmetros, sendo eles: o erro, que é quão distante o valor medido está do valor real e a incerteza, que exprime o quanto variam as medições feitas por uma mesma pessoa através de um mesmo método num mesmo intervalo de tempo.Os erros podem ser caracterizados como sendo o desvio de um valor medido por um instrumento do valor real ou teórico, também conhecido como valor referencial. Assim, podemos definir o erro, e, como a diferença entre o valor medido e o valor referencial, conforme a Equação 1:

Por definição, as incertezas são uma estimativa da confiabilidade de uma medida.   São intrínsecas a qualquer processo de medição e têm sua origem tanto em falhas procedimentais como na própria limitação dos instrumentos utilizados para as aferições.  A compreensão de como elas se propagam é fundamental para o planejamento de experimentos, uma vez que ao minimizá-las obtêm-se dados mais confiáveis. O presente estudo, realizado em disciplina de inicial de laboratório de Engenharia Química, traz uma discussão conceitual sobre incertezas e ilustra a sua determinação em um experimento simples, que envolve a determinação de propriedades termofísicas, como a massa específica, a densidade relativa e o peso específico de um detergente comercial. A metodologia utilizada para a análise de incertezas foi baseada nos estudos de Kline e McClintock, e o software Engineer Equation Solver (EES) foi utilizado para os cálculos. Os resultados obtidos foram comparados com os da literatura e os erros durante o experimento foram discutidos, juntamente com a propagação de incertezas advinda dos instrumentos utilizados.