Discord ncias e mecanismos de aumento de resist ncia
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Discordâncias e Mecanismos de Aumento de Resistência - PowerPoint PPT Presentation


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Discordâncias e Mecanismos de Aumento de Resistência. Profª Janaína Araújo. DISCORDÂNCIAS. A capacidade de um material se deformar plasticamente está relacionado com a habilidade das discordâncias se movimentarem.

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Discord ncias e mecanismos de aumento de resist ncia

Discordâncias e Mecanismos de Aumento de Resistência

Profª Janaína Araújo


Discord ncias
DISCORDÂNCIAS

A capacidade de um material se deformar plasticamente está relacionado com a habilidade das discordâncias se movimentarem


Deforma o pl stica

  • Como a maioria dos metais são menos resistentes ao cisalhamento que à tração e compressão, pode-se dizer que os metais se deformam pelo cisalhamento plástico ou pelo escorregamento de um plano cristalino em relação ao outro;

  • O escorregamento de planos atômicos envolve o movimento de discordâncias.

DeformaçãoPlástica


Discord ncias e deforma o pl stica

  • A deformação plástica é o resultado do movimento dos átomos devido à tensão aplicada. Durante este processo ligações são quebradas e outras refeitas;

  • Nos sólidos cristalinos a deformação plástica geralmente envolve o escorregamento de planos atômicos e o movimento de discordâncias;

  • A resistência Mecânica pode ser aumentada restringindo-se o movimento das discordâncias.

Discordâncias e DeformaçãoPlástica


Movimento de discord ncias

Direção de escorregamento

Plano de escorregamento

Uma distância

interatômica

Movimento de Discordâncias


Movimento de discord ncias em cunha e em h lice
Movimento de Discordânciasem Cunha e emHélice


Caracter sticas das discord ncias

  • Quando os metais são deformados plasticamente cerca de 5% da energia é retida internamente, o restante é dissipado na forma de calor;

  • A presença de discordâncias promove uma distorção da rede cristalina de modo que certas regiões sofrem tensões compressivas e outras, tensões de tração.

Características das Discordâncias


Intera o de discord ncias

  • ATRAÇÃO da energia é retida internamente, o restante é dissipado na forma de

  • REPULSÃO

Interação de Discordâncias


Movimento de discord ncias e m monocristais

Movimento de DiscordânciasemMonocristais


Mecanismos de aumento de resist ncia dos metais

  • Aumento da resistência por adição de elemento de liga (formação de solução sólida ou precipitação de fases);

  • Aumento da resistência por redução do tamanho de grão;

  • Aumento da resistência por encruamento;

  • Aumento da resistência por tratamento térmico (transformação de fase.

Mecanismos de aumento de resistência dos metais


Intera o de discord ncias em solu es s lidas

Quando um átomo de uma impureza esta (formação de solução sólida ou precipitação de fasespresente, o movimento da discordância fica restringido, ou seja, deve-se fornecer energia adicional para que continue havendo escorregamento. Por isso soluções sólidas de metais são sempre mais resistentes que seus metais puros constituintes.

Interação de DiscordânciasemSoluçõesSólidas


Deforma o pl stica em materiais policristalinos

  • Devido (formação de solução sólida ou precipitação de fasesas diferentes orientações cristalinas presentes, resultantes do grande número de grãos, as direções de escorregamento das discordâncias variam de grão para grão.

DeformaçãoPlásticaemMateriaisPolicristalinos


Aumento da resist ncia por diminui o do tamanho de gr o

AumentodaResistênciaporDiminuição do Tamanho de Grão


Encruamento ou endurecimento pela deforma o frio

  • É o fenômeno no qual um material endurece devido à deformação plástica (realizado pelo trabalho à frio);

  • Esse endurecimento dá-se devido ao aumento de discordâncias e imperfeições promovidas pela deformação, que impedem o escorregamento dos planos atômicos;

EncruamentoouEndurecimentopelaDeformação à Frio


Encruamento ou endurecimento pela deforma o frio1

  • A deformação plástica (realizado pelo trabalho à friomedida que se aumenta o encruamento maior é a força necessária para produzir uma maior deformação;

  • O encruamento pode ser removido por tratamento térmico (recristalização).

EncruamentoouEndurecimentopelaDeformação à Frio


Varia o das propriedades mec nicas em fun o do encruamento

O encruamento aumenta a resistência mecânica deformação plástica (realizado pelo trabalho à frio

O encruamento aumenta o limite de escoamento

O encruamento diminui a ductilidade

Variação das Propriedades Mecânicas em Função do Encruamento


Encruamento e microestrutura

  • Depois da deformação

Encruamento e Microestrutura


Recristaliza o processo de recozimento para recristaliza o

Recristalização (Processo de RecozimentoparaRecristalização)


Mecanismo que ocorre no aquecimento de um material encruado

ESTÁGIOS: aquecimento controlado, este aquecimento fará com que haja um rearranjo dos cristais deformados plasticamente, diminuindo a dureza dos mesmos

  • Recuperação;

  • Recristalização;

  • Crescimento de grão.

MecanismoqueOcorre no Aquecimento de um Material Encruado


Mecanismo que ocorre no aquecimento de um material encruado1

Ex: Latão aquecimento controlado, este aquecimento fará com que haja um rearranjo dos cristais deformados plasticamente, diminuindo a dureza dos mesmos

MecanismoqueOcorre no Aquecimento de um Material Encruado


Recupera o

  • Há um alívio das tensões internas armazenadas durante a deformação devido ao movimento das discordâncias resultante da difusão atômica;

  • Nesta etapa há uma redução do número de discordâncias e um rearranjo das mesmas;

  • Propriedades físicas como condutividade térmica e elétrica voltam ao seu estado original (correspondente ao material não-deformado).

Recuperação


Recristaliza o

  • Depois da recuperação, os grãos ainda estão deformação devido ao movimento das discordâncias resultante da difusão tensionados;

  • Na recristalização, os grão se tornam novamente equiaxiais (dimensões iguais em todas as direções);

  • O número de discordâncias reduz mais ainda;

  • As propriedades mecânicas voltam ao seu estado original.

Recristalização


Crescimento de gr o

  • Depois da deformação devido ao movimento das discordâncias resultante da difusão recristalização, se o material permanecer por mais tempo em temperaturas elevadas, o grão continuará à crescer;

  • Em geral, quanto maior o tamanho de grão mais mole é o material e menor é sua resistência

Crescimento de Grão


Temperaturas de recristaliza o

Temperaturas de Recristalização


Temperaturas de recristaliza o1

  • Chumbo deformação devido ao movimento das discordâncias resultante da difusão - 4C

  • Estanho - 4C

  • Zinco 10C

  • Alumínio de alta pureza 80C

  • Cobre de alta pureza 120C

  • Latão 60-40 475C

  • Níquel 370C

  • Ferro 450C

  • Tungstênio 1200C

Temperaturas de Recristalização


Deforma o a quente e deforma o a frio

  • Deformação deformação devido ao movimento das discordâncias resultante da difusão a quente:

    • quando a deformação ou trabalho mecânico é realizado acima da temperatura de recristalização do material;

  • Deformação a frio:

    • quando a deformação ou trabalho mecânico é realizado abaixo da temperatura de recristalização do material.

Deformação a Quente e Deformação a Frio


Deforma o a quente

  • Vantagens: deformação devido ao movimento das discordâncias resultante da difusão

    • Permite o emprego de menor esforço mecânico para a mesma deformação;

    • Promove o refinamento da estrutura do material, melhorando a tenacidade;

    • Elimina porosidades;

    • Deforma profundamente devido a recristalização

Deformação a Quente


Deforma o a quente1

  • Desvantagens: deformação devido ao movimento das discordâncias resultante da difusão

    • Exige ferramental de boa resistência ao calor, o que implica em custo;

    • O material sofre maior oxidação, formando casca de óxidos;

    • Não permite a obtenção de dimensões dentro de tolerâncias estreitas.

Deformação a Quente


Deforma o a frio

Deformação a Frio


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