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MarcaInstituioEnsinoCap.4 Imperfeies nos SlidosCap.7 Discordncias (Mecanismos de Conformao Plstica e Aumento de Resistncia em Metais)
CINCIA DOS MATERIAIS - CALLISTERProf.: M.Sc. Antonio Fernando de Carvalho Mota
Diretionof forceSlip plane
DEFORMAES DOS METAIS
(a) Trao (b) Compresso
2A Metalurgia da DeformaoDeformao: Cisalhamento de planos de maior densidade atmica, segundo uma direo compactaBtAA Metalurgia da DeformaoSistemas de deslizamento
CFCCCCHC{111} 1104x3=12 sistemas{110} 1116x2=12 sistemasPlano Basal{0001} 11201x3=3 sistemasDEFORMAES DOS METAIS
(a) Trao (b) Compresso
Metal Tenso mx. terica(N/mm2)Tenso mx. medida(N/mm2)
Ferro puro137.900344Alumnio puro34.47569Cobre puro68.950172
56 IMPERFEIES CRISTALINAS Defeitos pontuais Defeitos de linha (discordncias)-Formao das discordncias- Estrutura dos metais e aplicaesProf.: Antonio Fernando de Carvalho Mota
Discordncia
Auto-intersticial
Lacunas
Intersticial Pequeno
Defeitos Pontuais nas Estruturas
Solutos intersticiaisSolutos substitucionais
MOVIMENTAO DE DISCORDNCIAS
O esforo para arrastar um tapete menor, restringindo-se a regio em movimento.8DEFEITOS DE LINHADISCORDNCIAS EM CUNHA
Discordncia (dislocation): Defeito em linha intracristalino responsvel pela deformao plstica de metais.
9O CIRCUITO E O VETOR DE BURGERS
INTERAES ENTRE DISCORDNCIAS10DISCORDNCIA HELICOIDAL
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Tipos de discordnciaDiscordncia em cunhaDiscordncia em hlice
Discordncia de aresta: omovimento da linha dediscordncia paralelo aoda fora de cisalhamentoDEFEITO EM LINHA - DISCORDNCIAS
Discordncia em espiral: omovimento da linha dediscordncia perpendicularao da fora de cisalhamento14MOVIMENTO DE DISCORDNCIAS EM CUNHA E EM HLICEvem Fonte: Prof. Sidnei/ DCMM/PUCRJ
Direo do movimentoO efeito final o mesmoHlice:Mov. normal adireo da tensoCunha:Mov. na direoDa tensoFORMAO DE DISCORDNCIA POR CISALHAMENTO
(a) Discordncia em Cunha. (b) Discordncia Helicoidal. (c) Discordncia Mista15Discordncia MistaDiscordncia mista num cristal. A discordncia, de linha AB, parafuso no ponto A, esquerda, em que entra no cristal e cunha no ponto B, direita, onde sai do cristal
Atrao eaniquilamentoDiscordncias : Esforos EnvolvidosRegies de trao e compressoao redor da discordnciaInterao entre discordnciasRepulsoFormao de discordncia:Inicio da movimentao da discordncia.(b - d) Aumento da linha da discordncia com o aumento no cisalhamento.Quando a curva se fecha em si mesma, forma-se uma segunda curva.
(a) (b) ( c) (d)
Gerao de discordncias pelo mecanismo de Frank-Read18
MECANISMOS DE ENDURECIMENTO
Representao de uma barreira de Lomer-Cottrell
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Ensaio de trao convencionalCurva tenso-deformao caracterstica:So observados os processos de deformao elstica, escoamento, deformao plstica com encruamento e deformao plstica com encruamento no uniforme e estrico da seo do CP com progresso da ruptura.
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O material deformado a frio apresenta ENCRUAMENTO, representado pelo aumento do limite de escoamento.
Descarregamento, obtendo aumento de comprimento (deformao plstica) e conseqentemente aumento da densidade de discordncias.Deformao at ~8%, em trao uniaxial
Escoamento descontnuo e Bandas de Lders
Deformao plstica, durante o patamar de escoamento descontnuo, ocorre em bandas
Campos de tenso associados s discordncias indicam o aumento de energia do sistema metlico. Esta energia foi fornecida durante a deformao plstica.
CompressionTension
Deformao plstica:
Durante a deformao plstica, h aumento da densidade de discordncias.Quanto maior a densidade de discordncias, maior a chance de interaes entre estas, bloqueando seu movimento.Assim, QUANTO MAIOR A DEFORMAO PLSTICA APLICADA A UM METAL, MAIOR A DIFICULDADE EM CONTINUAR ESTA DEFORMAO.Unidade de densidade de discordncia Densidade de discordncia : Comprimento de discordncias (milimetros) Volume de material (milimetro3)
Metais recozidos e cuidadosamente preparados: 103 mm-2
Metais altamente deformados: entre 109 e 1010 mm-2 (1000 km em 1 mm3)(1 mm3 de Cu apresenta 8.493.1019 tomos)
Metais deformados e submetidos a tratamento trmico:105 106 mm-2
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As densidades de discordncias estimadas em (a) e (b) foram 3 e 7 1013 m-2, respectivamente. Em (a) possvel observar o contorno do gro apresentando as franjas que foram usadas na determinao da espessura da amostra Aumento: 50.000 XMicrografias mostrando Discordncias em Gros de Ferrita
Deformao por discordnciasDeformao por maclaoMaclas (twins): Ocorrem em metais CFC (a exceo do Al)
DEFORMAO DOS METAIS
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MECANISMOS DE DEFORMAO PLSTICA
Defeitos Interfaciais: Maclas (twin boundaries)Uma macla separa duas regies cristalinas que so, estruturalmente, imagensespelhadas uma da outra.
32 TWINS- MACLAS OU CRISTAIS GMEOS um tipo especial de contorno de groOs tomos de um lado do contorno so imagens especulares dos tomos do outro lado do contornoA macla ocorre num plano definido e numa direo especfica, dependendo da estrutura cristalina
33ORIGENS DOS TWINSMACLAS OU CRISTAIS GMEOSO seu aparecimento est geralmente associado com A PRESENA DE:- tenses trmicas e mecnicas- impurezas- Etc.
RESULTADO DA MOVIMENTAO DAS DISCORDNCIAS
Deformao Plstica do alumnio Estampagem profunda34
ATMOSFERAS DE COTTREL
Depois de um tratamento de envelhecimentoas discordncias so ancoradas por uma nuvemde impurezas35FRATURA POR CLIVAVEM Vrias discordncias paralelas sob tenso, podem produzir uma pequena trinca
36VASOS DE PRESSO
Vasos de presso so equipamentos que contem fluidos sob presso interna ou externa.37Vasos de Presso38
Refinaria Abreu e Lima
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Obrigaduuu!!!CRIAR GRUPOS DE ESTUDOS
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