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Deformação nos materiais cristalinos [9]
1>
Deformação s.f. alteração, modificação da forma, desvio da forma habitual.
* - vidros** - elastômeros
elástica
plásticaTipos de deformação
viscosa*
viscoelástica**
Deformação nos materiais cristalinos
2>
Deformação elástica mantém-se durante a aplicação da carga mas com a sua anula-ção o material retorna às suasdimensões originais.
Forças interatômicas
“molas”
Deformação nos materiais cristalinos
3>
Deformação elástica tensão normal
σ > 0 σ = 0 σ < 0(tração) (neutro) (compressão)
coeficiente de Poisson: y
x
εε
=ν
Deformação nos materiais cristalinos
4>
Deformação elástica tensão cisalhante
τ = 0(neutro)
τ ≠ 0(cisalhamento)
γτ
=
α=γ
G
tgα - ângulo de cisalhamentoγ - deformação cisalhanteG – módulo de cisalhamento
Deformação nos materiais cristalinos
5>
Módulo de elasticidade (E)
Relação entre os módulos de elasticidade (E) e de cisalhamento (G)
θ=εσ
= tgE
)1(G2E ν+=
σ
ε
A
B
θ
Deformação nos materiais cristalinos
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Constantes elásticas - módulo de elasticidade (E)efeito da temperatura efeito de orientação
ferro: E = 21.000 kgf/mm2
E[100] = 13.000 kgf/mm2
E[111] = 29.000 kgf/mm2
(Nedashkovskii et al, 2003)
Liga Ni
Aço maraging
Deformação nos materiais cristalinos
7>
Deformação Plástica: escorregamento de planos atômicoscausa um deslocamento permanente, cuja retirada da tensãonão implica no retorno dos planos cristalinos às suas posiçõesde origem.
Tensões mecânicas traçãocompressãocisalhamento
(tração) (compressão)
Deformação nos materiais cristalinos
8>
Deslizamento de planos atômicos:
tensão cisalhante
menorenergia
maiorenergia
menoscompacto
maiscompacto
Deformação nos materiais cristalinos
9>
Tensão crítica de cisalhamento τc
todeslizamen de plano do áreatodeslizamen de direção na cisalhante força
=τ
φ⋅λ⋅σ=τ
φ⋅λ⋅=τ
coscos
coscosAF
c
c
a força F mínima para ocorrero deslizamento implica em
λ = φ = 45°
Deformação nos materiais cristalinos
10>
Mecanismo de deformação plásticamovimentação de discordâncias
energiaτ ≈ E/20
sistemasde
deslizamento
Deformação nos materiais cristalinos
11>
Sistemas de deslizamento
CFC: {111} <101> ( 4 x 3 = 12 sistemas independentes)
CCC: {211} <111> (48 sistemas independentes){110} <111>
HC: {0001} <1120> (3 sistemas independentes)
{100} {110} {111}
_
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 280
100
200
300
400
500
600
700
800
aço microligado
te
nsão
[MP
a]
deformação (%)
Deformação nos materiais cristalinos
12>
Propriedades mecânicas durante deformação
Deformação nos materiais cristalinos
Bibliografia:
Van Vlack, L. H. Princípios de Ciência dos Materiais. Ed. Edgard Blucher, São Paulo, 1970, pp. 135-147.
Guy, A. G. Ciência dos Materiais. LTC/Edusp, São Paulo, 1980, pp. 162-185.
Dieter, G. E. Metalurgia Mecânica. Ed. Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1981, pp. 107-123.
Reed-Hill, R. E. Princípios de Metalurgia Física. Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1982, pp. 120-155.
K. I. Nedashkovskii et al. Metal Science and Heat Treatment, vol. 45, n. 5 – 6, 2003, pp. 233 – 236.
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Notas de aula preparadas pelo Prof. Juno Gallego para a disciplina Materiais de Construção Mecânica I.® 2009. Permitida a impressão e divulgação. http://www.dem.feis.unesp.br/maprotec/educacional.shtml/