Fractografia quantitativa e o conceito de tenacidade à fratura para a análise do efeitodo choque térmicos em TiO2

Abstract

The present study evaluated the use of semicircular bending test (SCB) as an alternative to conventional bending test to examine the effect of thermal shock. Still, studies the behavior of fracture surfaces generated by monofractal behavior analysis, which allows us to evaluate the contributions of the microstructure and the mechanical context in forming reliefs during the crack propagation. The fractal analysis is made from elevation maps obtained by reconstruction method by extension of the focus stacks of digital images acquired in microscope. The specimens used were samples semicircular pressed TiO2 (rutile) with and without heat shock, prepared for testing mode I loading. Were also produced, specimens in the form of bars for Weibull statistical analysis. From the three-point bending test, we found the variation of fracture toughness between the samples after the heat shock and natural condition. The SCB test was feasible for the analysis of thermal shock resistance. The results showed that the value of the fracture toughness decreases as the heat shock treatment

O presente trabalho avalia o emprego do ensaio de flexão semicircular (SCB) como alternativa ao ensaio de flexão convencional para a análise do efeito de choque térmico. Ainda, estuda o comportamento das superfícies de fratura geradas pela análise do comportamento monofractal, que permite avaliar as contribuições da microestrutura e do contexto mecânico na formação de relevos durante a propagação de trincas. A análise fractal é feita a partir de mapas de elevação obtidos pelo método de reconstrução por extensão do foco de pilhas de imagens digitais adquiridas em microscópio óptico. Os corpos de prova empregados foram amostras semicirculares prensadas de TiO2 (rutilo) com e sem choque térmico, preparadas para ensaios em modo I de carregamento. Foram produzidos também, corpos de prova em forma de barras para análise estatística de Weibull. A partir do ensaio de flexão três pontos, foi possível verificar a variação da resistência à fratura entre as amostras após a realização do choque térmico e na condição natural. O ensaio SCB mostrou-se viável para a análise da resistência a choques térmicos. Os resultados demonstraram que o valor da tenacidade à fratura diminui com o tratamento de choque térmico