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DISCORDÂNCIAS E MECANISMOS DE AUMENTO DA RESISTÊNCIA
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Introdução
• A resistência teórica de cristais perfeitos erammuito superiores aos valores medidos.
• Década de 30: esta discrepância poderia serjustificada por um tipo de defeito cristalinolineares : Discordância
• Década de 50: observação direta dasdiscordâncias através de microscópioseletrônicos.
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Deformação Plástica
Discordância Aresta
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Deformação Plástica
• A deformação plástica corresponde aomovimento de um grande número dediscordâncias.
• Uma discordância aresta se move em resposta àaplicação de uma tensão de cisalhamento emuma direção perpendicular a sua linha dediscordância.
• Densidade de Discordâncias:– comprimento total de discordâncias por unidade de
volume ou
– número de discordâncias que intercepta uma áreaunitária
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Deformação Plástica
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Deformação Plástica
• A presença de discordâncias favorecem adeformação plástica.
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Deformação Plástica
Tensão de Cisalhamento
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Deformação Plástica
Escorregamento
Discordância Aresta
Discordância Espiral
Direção do movimento perpendicular à direção da tensão
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Defeitos Lineares
Discordância Espiral
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Características das Discordâncias
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Características das Discordâncias
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Características das Discordâncias
Sistema de Escorregamento {1 1 1} <1 1 0> Plano e Direção de Escorregamento
Direção mais densa de átomos.
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Características das Discordâncias
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Escorregamento
a) Plano Compacto b) Plano não Compacto
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Características das Discordâncias
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Escorregamento em Monocristais
τR – tensão de cisalhamento
resolvida
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Escorregamento em Monocristais
τtcrc= tensão de cisalhamento resolvida crítica
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Deformação Plástica de Materiais Policristalinos
Linhas de Escorregamento
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Mecanismo do Aumento de Resistência em Metais
• Restringir ou impedir o movimento dediscordâncias confere maior dureza e maisresistência a um material.
1. Aumento da Resistência pela Redução doTamanho do Grão
2. Aumento de Resistência por Solução Sólida
3. Encruamento
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Aumento da Resistência pela Redução do Tamanho do Grão
• O contorno de grão atua como uma barreiraao movimento das discordâncias.–Normalmente, os grão apresentam
orientações diferentes.–Desordenamento atômico na região de
contorno de grão.• Grão menores possuem uma maior área total de
contornos de grão para dificultar o movimentodas discordâncias.
• Materiais com grãos menores são mais duros emais resistentes.
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Aumento da Resistência pela Redução do Tamanho do Grão
O contorno de grão funciona como uma barreira à continuidade de um escorregamento (movimento de discordâncias).
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Aumento da Resistência pela Redução do Tamanho do Grão
A influência do tamanho do grão sobre o limite de escoamento de um latão.
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Aumento de Resistência por Solução Sólida
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Aumento de Resistência por Solução Sólida
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Aumento de Resistência por Solução Sólida
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Aumento de Resistência por Solução Sólida
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Encruamento
• É o fenômeno pelo qual um metal dúctil se torna mais duro e mais resistente a medida que é deformado plasticamente.
• Trabalho a frio.
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Encruamento
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Encruamento
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Encruamento
Influência do trabalho a frio sob o comportamento tensão-deformação.
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Tratamento Térmico (Recozimento)
1. Recuperação
2. Recristalização
3. Crescimento de Grão
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Tratamento Térmico (Recozimento)
1. Recuperação
• Aumento de temperatura.
• Parte da energia interna de deformaçãoarmazenada é liberada com o movimento dasdiscordâncias, sem a ação de uma forçaexterna, mas por DIFUSÃO.
• Redução no número de discordâncias.
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Tratamento Térmico (Recozimento)
2. Recristalização
• Formação de um novo conjunto e grãos livresde deformação => equiaxiais (dimensõesaproximadamente iguais em todas asdireções.
• Processo depende tanto do tempo quanto datemperatura.
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Tratamento Térmico (Recozimento)
2. Recristalização
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Tratamento Térmico (Recozimento)
2. Recristalização
Influência da temperatura derecozimento sobre o limite deresistência à tração e à ductilidadede um latão.
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Tratamento Térmico (Recozimento)
3. Crescimento do Grão
• Ocorre pela migração de contornos de grão.