Análise das causas de fractura de materiais em caixas de distribuição em aço inoxidável.

Em obras reais, observam-se, por vezes, fissuras na camada exterior de aço inoxidável dos armários elétricos após serem sujeitos a cargas de impacto significativas. Esta fratura não é acidental, mas sim o resultado de múltiplos fatores. Este fenómeno pode ser entendido sob duas perspetivas: o próprio material e o processo de fabrico.

Embora o aço inoxidável apresente uma boa resistência mecânica macroscópica, a sua microestrutura varia. Os diferentes tipos de aço inoxidável diferem na tenacidade, na estrutura cristalina e na distribuição dos elementos de liga internos. No processo de fabrico de certos aços inoxidáveis ​​​​austeníticos ou martensíticos, se se formarem fases frágeis ou fases frágeis intergranulares na microestrutura, isso reduz a resistência à fissuração do material, tornando-o mais suscetível à propagação de fissuras por impacto.

A tensão residual no interior do material é outro fator influente. Durante os processos de soldadura e conformação, a ciclagem térmica gera tensões internas no componente. Quando são aplicadas cargas externas, estas tensões atuam em conjunto com a força aplicada, aumentando a tendência para a fratura. O tratamento térmico insuficiente ou o design inadequado das juntas de soldadura também podem levar à concentração de tensões localizadas, tornando mais provável o aparecimento de fissuras em impactos externos.

As condições ambientais também podem alterar o comportamento do material. Ambientes de baixa temperatura podem tornar alguns aços inoxidáveis ​​mais frágeis, o que está relacionado com o efeito da temperatura na ductilidade e na tenacidade à fratura do material. A exposição prolongada a temperaturas extremas ou a ambientes químicos pode alterar as propriedades do material, tornando-o mais suscetível a fraturas sob cargas de impacto.

A compreensão destas causas permite uma avaliação proativa dos riscos durante os processos de design, seleção de materiais e fabrico, aumentando a resistência a danos das caixas de aço inoxidável em ambientes de alto impacto e reduzindo a frequência de falhas no terreno.