A figura mostra uma curva de fadiga (diagrama de Wöhler), com a tensão cíclica em função do logaritmo do número de ciclos até a falha. Segundo Callaghan, é correto afirmar que:
- A fadiga de alto ciclo começa perto de 10 mil ciclos, e o quadril sofre 2 a 5 milhões por ano.
- A resistência à fadiga a 10 milhões de ciclos é aproximadamente igual à resistência máxima à tração.
- Na fadiga de alto ciclo, quase toda a vida do metal é gasta propagando a trinca, e não iniciando-a.
- O quadril sofre cerca de 10 mil ciclos por ano, o que o coloca no regime de fadiga de baixo ciclo.
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Conceito-chave
Um implante que vive de ciclos
Fadiga é a falha por tensão cíclica repetida: ao longo de muitos ciclos, uma trinca surge e cresce até a ruptura. A curva de Wöhler relaciona a tensão aplicada com o número de ciclos até falhar. Considera-se fadiga de alto ciclo a partir de cerca de 10 mil ciclos, e o quadril é carregado de 2 a 5 milhões de vezes por ano, em pleno regime de alto ciclo.
Como regra, a resistência à fadiga de uma liga acompanha sua resistência à tração. A 10 milhões de ciclos, ela fica em cerca de 0,3 a 0,5 da resistência máxima à tração.
A superfície decide
Nos metais, na fadiga de alto ciclo, quase toda a vida é gasta iniciando a trinca, e só uma pequena parte propagando-a. Por isso o que mais prolonga a vida é inibir o início da trinca na superfície: superfícies lisas, tensões residuais compressivas e endurecimento superficial, por jateamento com granalha ou implantação iônica.
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