proc. mat.s 5ª aula intr. conformação res. 14.1
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7/24/2019 Proc. Mat.s 5 Aula Intr. Conformao Res. 14.1
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Conformao dos metais
usinagemlaminao
Processos mecnicos(aplicaes de tenses) ( )
Conformao por
deformao plstica( LE LR )(sem perda de material)
Conformao por
Usinagem( >> LR)(com retirada de cavaco)
LaminaorefilaoE!truso"or#amentoEstampagem
orneamento"resamentoPlanamentoRetif$cao
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%&%L'% *
2
*C*RRE &%R'% +E, -'CR*E, RU UR%',.% U,'.%/E- 0*, -E %',1
+ =
Cavaco
"erramenta de corte
Peas metlicas
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Conformao dos metais
Processos metal2rgicos(aplicao de temperaturas)
( )
Conformao porsolidificao ( > fuso)
Conformao porsinteri3ao ( fuso)
"undioLingotamento,oldagem
-etalurgia do p4
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0E"*R-% * EL5, 'C% E PL5, 'C%
T e n s o
D e f o r m a o
R u t u r a
E s c o a m e n t o
R e g i o d e d e f o r m a o p l s t i c aR e g i o d ed e f o r m a o e l s t ic a
T e n s o d e r u t u r a
T e n s o d e e s c o a m e n t o
enso m!ima
Limite de resist6ncia 7 trao 8 enso m!ima
0eformao Plstica0ef9Elstica
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Principais processos de conformao
Forjamento;
aminao;
Trefilao;
E!truso;
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"orte;
Do#ra;
Conformao de c:apa
Em#utimento;
Estiramento;
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0E"*R-% * EL5, 'C% E PL5, 'C%T e n s o
D e f o r m a o
R u t u r a
E s c o a m e n t o
R e g i o d e d e f o r m a o p l s t i c aR e g i o d ed e f o r m a o e l s t ic a
T e n s o d e r u t u r a
T e n s o d e e s c o a m e n t o
enso m!ima0eformao Plstica
0ef9Elstica
Estrico
= E$ei de %oo&e
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%&%L'% *
8
a; Como se determina a Resist6ncia1,o e LR 8 =m!9>,o9 ? onde@ 8 =>,o e 8 l>lo9 c) %longamentoA %(B) 8 (lf lo) D >lo9
LE
LR
%
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Caracter$sticas do %o estrutural %, - % FG@(%merican ,ocietH for esting and -aterials)Teor de car#ono m'dio = ()2* R =limite de resist,ncia - trao ./(( 0 **( 1 a3E= limite de escoamento .m4nimo 2*( 1 a3
5 = alongamento .m4nimo 2( em 2((mm3%o d2ctil de fcil soldagem e
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E., * 0E C',%LJ%-E. *
56aliao7 8ual o maior 6alor da tenso de cisal9amento:
enso de cisal:amentoA 8 ">,o
0eformao de cisal:amentoA 8 tan
-4dulo de cisal:amentoA / 8 /
o
8 E 8 /
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E., * E"E '&% 0E C',%LJ%-E. *% enso de Cisal:amentoA A varia de a K da enso %!ialA
=uando a enso de Cisal:amento m!imaA a enso %!ial m$nima $a) m!98 D>M Iuando 88NO
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Tenso de cisal9amento resol6ida produ
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enses em diferentes planos de corte
lanos principais
>o plano principal 5 ?7 D= F@ 5 DD =( .cisal9amento nulo3
0a trigonometria@Cos M 8 CosM Q D 2,en9(M)8 M,en9Cos
.o plano %@ 8 " cos 8 " cos 8 " cos M
% %D >cos %D 8 Dcos M 8 D( D Q cosM) (eI9 D9 ) M
8 " sen 8 " sen 8 " sen 9cos % %D >cos %D
8 D9sen9cos 8 K9D9senM (eI9 D9S)
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Coeficiente de Poisson ( )
A coeficiente de oisson . 3 caracteri
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RE/' * PL5, 'C%@ 0E"9 EL5, 'C% Q 0E"9 PL5, 'C%
Calculo@0eformao elstica do ao %, - %FG8 E ? 8 >E@ 0ados@ LE 8 MO -Pa? E 8 MD 9 -Pa
LE 8 LE>E 8 MO -Pa>MD 9 -Pa 8 A DDS ADMB ou DAMmm>m
Comportamento x :
elstica plstica
0eformao
e n s
o
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B Tenso de engen9aria7 .1 a3= @ (B Deformao de engen9aria7 . 3= . l l )D l
E., * E 0E"*R-% * ; E.,%'* 0E R% *
enses 0eformaes
8 E
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RE,'L'T.C'% E E.%C'0%0E
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! 8 "ora ! distncia 8 Energia 5rea distncia &olume
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=ual o mel:or material1
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Efeito do encruamento no limite deescoamento de um material metlico
%plicao de tenso acima do LE (deformao plstica)
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D
M.#3
% adio de M no altera a m!9(a resist6ncia a deformao plsticafica inalterada)
DF8
m!M
D
M.a3 DM8F8
m!
rao pura
F
D
M.d3 a adio de uma tenso F decompresso aumenta drasticamente m!9
D
MF
m!
E!emplos de c$rculo de -o:r para diferentes estados de tenso
F
D
M.c3% adio de F diminui a m!9m!
D
F M
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RE"'L% * 0E %R%-E,
D
M
F
m!
F
D M
.d3 D
M=F=(
Trao pura
m! $
8ual a diferena:A estado de tenso
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%&%L9@a; =uais os processos de conformao direta1
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Processos de Conformao Plstic
Conformao Plstica a frio
emperaturade
Recristali3ao
Conformao Plstica a Iuente
emperatura do processo de conformao (VC)
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'."LUT.C'% 0* R%W%LJ* % "R'*
Laminao a frio
refilao a frio
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E-PER% UR% 0E RECR', %L'X% *
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E-PER% UR% 0E RECR', %L'X% *
-E %L '.'C'* 0E RECR', %L'X% * (VC)P
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L%-'.% * % =UE. EL%-'.% * % =UE. E@
:omologa 8 tra
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Conformao -ecnica %lin:amento de Part$culas
Part$culas de segunda fase
02cteis forma alongada
"rgeis fragmentos paralelos
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0E"*R-% +E, %C'-% E %W%'Z* 0% X*.% CR[ 'C%
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Placas Wlocos arugos
C:apas
"ol:as
u
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L%-'.% * 0E PL%.*,
"9apasFinas
"9apasCrossas
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L%-'.% * \ =UE. E
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itola 5mericana7 1 C = $ $ 1anufacturer s tander Cauge
eso especifico do ao = G)H/ g@cmF
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L%-'.% * % =UE. E
&%. %/E.,1enor esforo mecInico para umamesma uantidade de deformao)e!igindo m uinas de menorcapacidade ue no tra#al9o a frio$Refina a estrutura do metal) mel9ora atenacidade) elimina porosidades esegrega impure
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L%-'.% * % =UE. E
0E,&%. %/E.,E!ige ferramental .cilindros)matrio permite o#teno dedimensKes dentro de estreitastolerIncias$
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CJ%P%, "'.%, % "R'*
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Witola %mericana?-,/ 8 U9 ,9 -anufacturer]s ,tander /auge
Peso especifico do ao 8 ^A N g>cm F
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-E %L*/R%"'%
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%-%.J* 0E /R * PR'.C'P%L &%R'5&EL -E %L_R/'C%
0eterminao do / atrav sda anlise de imagem
-icroestrutura de um ao %',' D G
A taman9o m'dio dos gros .C3
segundo a 5 T1 relacionaBsecom o nLmero de gros .>3 porpolegada uadrada numaampliao de ?((M7
. 8 M/;D
%, - (%merican ,ocietH for esting and -aterials)
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%-%.J* 0E /R * %, -
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-edida do aman:o de /ro
. 8 M/;D
. 8 n de gros>pol M c> aum9 D !/ 8 n %, - de aman:o de /ro
D`/`
* taman:o m dio dos gros (/)A tam< m con:ecido como granulometriaA normalmente Iuantificado usando o sistema definido pela %, -(%merican ,ocietH for esting and -aterials)* sistema %, - classifica em gros grossos valores de / entre D e O egros finos valores de O a
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'nflu6ncia do aman:o de /ro EI9 Jall e Petc:@
e 8 Q H9d;D>M *ndeA e 8 Limite de Escoamento e H so constantes do material d 8 0imetro m dio dos gros em mm9A#s$7 A Refino de Cro aumenta simultaneamente a Resist,ncia e aDuctilidade$
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%valiao@Como se produ3 o Refino de /ro1Resp$s ?B Trat$ T'rmico de >ormali
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CRE,C'-E. * 0E /R *
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Rede C"C 7
% -etalurgia da deformao ,istemas de desli3amento(cisal:amento)
N Planos bD D D e F direes `D D
DM sistemas de desli3amento (fcil)
C"C
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Rede CCC7
% -etalurgia da deformao ,istemas de desli3amento(cisal:amento)
G Planos bD D e M direes `D D D
DM sistemas de desli3amento fcil
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Rede JC 7
% -etalurgia da deformao ,istemas de desli3amento(cisal:amento)
D Plano b D e F direes `D D ;M
F sistemas de desli3amento fcil9
%
W
%
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L%-'.% * % "R'*
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&%. %/E.,ermite mel9or aca#amentosuperficial e o#teno demel9ores tolerInciasdimensionais$
Deforma a estrutura em maior oumenor profundidade) conforme ae!tenso do tra#al9o e) com isso)permitindo alterar sensi6elmenteas propriedades mecInicas7resist,ncia e dure
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L%-'.% * % "R'*
0E,&%. %/E.,Diminuio da ductilidade$Defeitos como7 casca delaranja e lin9as de Nder ou dedistenso$E uipamento de maiorcapacidade e rigide
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0eformao a frio versus resist6ncia deaos car
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%PL'C% *>ecessitaBse de uma #arra de lato G(BO( com um
diImetro de OANmm) uma resist6ncia de mais deNM gf>mmM e uma elongao de mais de M B9 5 #arra de6e ser o#tida a partir de uma outra maior) cujodiImetro ' de ASmm$Especificar as etapas de processamento necessriaspara a o#teno da #arra de O9Nmm9
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Processo deConformaoPlstica 1
H)Pmm *)/mm
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RE,P*, %, ; L% * ^ Cu;F Xn
ara atender uma resist,ncia de mais de /2&gf@mm 2 7Deformao a frio ?*
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RE,P*, %, ; L% * ^ Cu;F Xn
ara atender uma elongao de mais de 2( 7Deformao a frio ` 2O
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Deformao a frio Q ?* para a Resist,nciaDeformao a frio ` 2O para o alongamentoalor m'dio = .2O + ?*3@2 = OH@2 = ?P 2(
ortanto) na Lltima etapa de6eBse pro6ocar 2( dedeformao a frio$ FJrmula da Reduo de Srea) R5 . 3 = .5i B 5f 3?(( 5i
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-E-*R'% 0E C5LCUL*
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RE,P*, %, ; L% * ^ Cu;F Xn
"lculo do diImetro anterior a *)/mm para o#ter 2( deformaoplstica a frio7 DF = Reduo de Srea por Deformao lstica a Frio
DF = .di2 0 df 23 ?(( 2( = .di 2 0 *)/ 23 ?(( di 8 GA mm
diM diM Fa
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PR*CE,,* 0E "%WR'C% * 0E C%R UCJ*,
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&%R'5&E', -E %L_R/'C%,
1E"5> 1A DE E>D RE" 1E>TA. trengt9ening 1ec9anisms3
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&%R'5&E', -E %L_R/'C%,
?B Endurecimento por oluo Jlida . JlidB olition %ardening3
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&%R'5&E', -E %L_R/'C%,
M; Endurecimento por 0eformao Plstica a "rio (,train Jardening)
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PR
FA
&%R'5&E' E %L R/'C%
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&%R'5&E', -E %L_R/'C%,E.0UREC'-E. * P*R RE"'.* 0E /R * (/R%'. RE"'.'./)
E $ %all e etc9
e 8 Q H9d;D>MAnde) e = imite de Escoamento ( e &U so constantes do material d = DiImetro m'dio dos gros em mm$
A#s$7 A Refino de Cro aumenta simultaneamente aResist,ncia e a Ductilidade
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%U, E.' %
-%R E.,' %
TRANSFORMAO ALOTRPICA COM
AUMENTO DE VOLUME,que leva concen !a"#o $e en%&e%
&%R'5&E', -E %L_R/'C%,/ 0 Endurecimento por reao 1artens4tica
.15RTE> TE RE5"T A> 3
de facecentrada
cu
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O; E.&ELJEC'-E. *Endurecimento de6ido a part4culas finas ou En6el9ecimento
. recipitation %ardening3
Estgios da passagem de uma 0iscordnciaentre duas Part$culas de Precipitado
-ecanismo de *ro an paraa interao de discordnciascom part$culas incoerentes9
Endurecimento por Precipitao
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U,'.%/E-
Formao de ca6acos descont4nuos por usinagem$A encruamento facilita a produo deste tipo de ca6aco)pois redu< a ductilidade$
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PR*CE,,* 0E U,'.%/E-Usinagem
orneamentoLaminao%ciaria
LingotesPea-at ria;prima
Warras de ao
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7/24/2019 Proc. Mat.s 5 Aula Intr. Conformao Res. 14.1
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E, R% E/'%%ntes de Usinar "or#ar o material
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7/24/2019 Proc. Mat.s 5 Aula Intr. Conformao Res. 14.1
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U,'.%/E- Z L%-'.% *
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"erramenta de Roscar com incerto de -etal 0uro
Laminadores de Roscas
arra!as de laminao
!
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%WER UR% 0E R*,C%, .* *R.* ("'LE %R )
11/5/15 64
Para filetar : necessidade de dois movimentos@D; Rotao da *
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Rosca Laminada ! Rosca Usinada 5 principal diferena entre a rosca laminada e usinada 'a alta resist,ncia mecInica nos filetes conformados peloprocesso de laminao) o ue ' mostrado na orientaodas fi#ras do material$ 5 no gerao de ca6acos e a alta dura#ilidade da
ferramenta tam#'m so 6antagens do processo delaminao a serem consideradas $
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arafuso prisioneiro
a6aliao7 A ue ' parafuso prisioneiro:
56aliao7 "omo se aperta o parafuso prisioneiro: 5s roscas podem ser diferentes: Descre6a suas aplicaKes
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d d
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"i!ao de roda
67
Prisioneiros e porcas su
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Parafusos %llen
68
ogo dec:aves
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%R=U' E UR% E- % * PER"', P%R%"U,%0*, *U ,*L0%0*,1
La#es ,tell;0ec "'-