DISCORDÂNCIAS E MECANISMOS DE AUMENTO DE RESISTÊNCIA

1- DISCORDÂNCIAS E A DEFORMAÇÃO PLÁSTICA1.1-HISTÓRICO1.1.1-DISCREPÂNCIA ENTRE A RESISTÊNCIA TEÓRICA E REAL

ENSAIO DE TRAÇÃO-DEFORMAÇÃO EM UM MONOCRISTAL DE MAGNÉSIOγ- DEFORMAÇÃO POR CISALHAMENTOτ-TENSÃO DE CISALHAMENTOμ-MÓDULO DE ELASTICIDADE TRANSVERSAL.DEFORMAÇÃO NO PONTO CRÍTICOγ =a/2a = ½

τ/γ= μμ= 17,2 GPaENTÃO:τ= 17,2/2= 0,86X10⁴ MPaRELAÇÃO ENTRE TENSÃO TEÓRICA E REAL PARA INICIAR O CISALHAMENTO 0,86X10⁴/ 0,70= 10.000EM OUTRAS PALAVRAS: O CRISTAL SE DEFORMA PLASTICAMENTE COM TENSÕES 1/10.000 DE SUA RESISTÊNCIA TEÓRICA

2-DISCORDÂNCIA EM CUNHA

3-DISCORDÂNCIA EM HÉLICE

4-DISCORDÂNCIA MISTA

5-CAMPOS DE DEFORMAÇÃO AO REDOR DE DISCORDÂNCIAS

Tensões de compressãoe de tração ao redor deuma discordância emcunha

Interação entre discordâncias emcunha no mesmo plano dedeslizamento

6-Sistemas de Escorregamento6-Sistemas de Escorregamento

• Existe um plano (plano de escorregamento) e uma direção preferenciais, nas quais ocorrerá mais facilmente um escorregamento;

A esta combinação é dada o nome de sistema de escorregamento.

HEXAGONAL COMPACTA

7-ESCORREGAMENTO EM MONOCRISTAIS

ESCORREGAMENTO EM UM MONOCRISTAL DE METAL HC DEFORMADO PLASTICAMENTECOMPONENTES DE CISALHAMENTO

DE TENSÕES NORMAIS

•TENSÕES DE CISALHAMENTO RESOLVIDAS

•TENSÃO DE CISALHAMENTO RESOLVIDA CRÍTICA- É A TENSÃO DE CISALHAMENTO MÍNIMA EXIGIDA PARA INICIAR O ESCOREGAMENTO

Λ=Φ=45°

8-DEFORMAÇÃO PLÁSTICA DE METAIS POLICRISTALINOS

LINHAS DE ESCORREGAMENTO DE UMA AMOSTRA POLICRISTALINA DE COBRE, POLIDA E POSTERIORMENTE DEFORMADA

AS TENSÕES ELÁSTICAS VARIAM COM A ORIENTAÇÃO DO GRÃO, POIS O MÓDULO DE ELASTICIDADE NÃO É ISOTRÓPICO

9-DEFORMAÇÃO POR MACLAGEM

10-Mecanismos de endurecimento em metais

• Restringir ou dificultar a movimentação das discordânciastorna os metais mais resistentes, mais duros e menosDúcteis.

TIPOS– Endurecimento por deformação plástica (encruamento)(“strain hardening” ou “work hardening”)– Endurecimento por diminuição (refino) do tamanho degrão (“strengthening by grain size reduction”)– Endurecimento por solução sólida (“solid solutionstrengthening”)

• É o mais antigo e provavelmente omais utilizado dentre os mecanismos de endurecimento demetais.• O encruamento é o mecanismopelo qual um material dúctil setorna mais duro e resistente depoisde ter sido submetido a umadeformação plástica.• Durante a deformação plástica, asdiscordâncias movimentam-se,multiplicam-se, interagem entre siformando “emaranhados”.• Para que a movimentação dasdiscordâncias ocorra passa a haver a necessidade de tensõescrescentes.

10.1-EncruamentoMetal policristalino dúctilFerro deformado plasticamenteDensidade de discordâncias :

cm/cm³

Encruamento

Metal policristalino dúctilFerro deformado plasticamenteDensidade de discordâncias :

cm/cm³

Metal policristalino dúctilFerro deformado plasticamenteDensidade de discordâncias :

cm/cm³

Variação de : (a) limite de escoamento e (b)ductilidade com o grau de deformação, em % de redução de área, %CW, para o aço AISI 1040,o latão e o Cu, trabalhados a frio.

onde Ao e Af são áreas de seção transversal, respectivamente, antes e depois da deformação

Encruamento

10.2-REFINO DE GRÃO

Contornos de grão são obstáculos para a movimentação de discordâncias

Influência do tamanho de grão no limite de escoamento do latão 70%Cu – 30%Zn

10.3-ENDURECIMENTO POR SOLUÇÃO SÓLIDA

Os campos de tensão gerados por átomos de soluto interagem com os campos de tensão das discordâncias, dificultando a movimentação das discordâncias e, conseqüentemente, promovendo endurecimento.

Variação de: (a) resistência à tração; (b) limite de escoamento (c) ductilidade com o teor deNi para ligas Cu-Ni

11-RECUPERAÇÃO, RECRISTALIZAÇÃO E CRESCIMENTO DE GRÃOS

Influência da temperatura de recozimento na resistência à tração e na ductilidade de uma liga de Cu-Zn. O tamanho do grão está indicado em função da temperatura de recozimento.