Propriedades Mecânicas de Materiais Deformados Plasticamente a Frio

1. Deformações

A deformação de um corpo contínuo é qualquer mudança da configuração geométrica do seu corpo que leve a uma alteração da sua forma ou das suas dimensões após a reação de uma ação externa podendo ser, por exemplo, uma tensão.

Podemos ter três tipos de deformação causadas por tensão, sendo elas: deformação plástica, deformação elástica e ruptura.

1.1 Deformação elástica

É a deformação que, quando termina a aplicação uma força de tensão, o corpo estudado retorna a sua forma original. É praticamente proporcional à tensão aplicada.

1.2 Deformação plástica

É a deformação utilizada neste trabalho com o corpo de prova. Esse tipo de deformação é provocada por tensões que ultrapassam os limites de elasticidade e é irreversível pois é resultado do deslocamento permanente dos átomos.

1.3 Ruptura

A ruptura acontece quando o corpo se rompe em duas ou mais partes. Isso acontece quando o corpo recebe uma tensão maior que a deformação plástica.

2. Operações de conformação

As operações de conformação são as que alteram a geometria das peças de um material a partir de sua deformação plástica induzida a uma força ou tensão externa aplicada por ferramentas específicas.

Uma variação que pode ocorrer em seu processo é a temperatura, podendo esta ser quente, morna ou fria usada de acordo com as características de cada material e seu objetivo.

Em nossas experiências realizadas no laboratório, realizamos a laminação.

2.1 Laminação

Laminação é o processo de deformação que consiste em passar um material sólido entre dois cilindros que giram à mesma velocidade periférica, mas em sentidos contrários para que, desta maneira, façam com que a peça consiga passar entre eles fazendo com que diminua a espessura do material e aumente seu comprimento. Neste processo os cristais são alongados na direção da laminação. Os cilindros são utilizados para laminação de placas e chapas, mas se conterem ranhuras ou passagens são utilizados para laminação de perfis e barras. Neste processo, o material é submetido a altas tensões compressivas e cisalhantes.

[pic 1]

A deformação do material pode ser realizada por dois tipos de laminação, sendo a quente quando o procedimento é feito a uma temperatura superior a temperatura de recristalização do material e a frio que é denominada por ter a sua deformação efetuada em uma temperatura ambiente.

2.2 Laminação a frio 

Este tipo de trabalho apresenta vantagens como maior qualidade de acabamento da superfície, melhores propriedades mecânicas devido ao encruamento e uma maior variedade delas e um mais estreito controle dimensional da peça acabada.

A redução da espessura, no processo de laminação, são limitadas pelo escoamento. Para o material, aço SAE 1010, estudado foi realizado três reduções sendo elas em 12,27%, 33,03% e 52,77% como mostrado nos cálculos abaixo:

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O corpo de prova estudado foi o aço SAE 1010. A partir do conhecimento do material, obtemos o seguinte gráfico:

[pic 9]

A deformação do aço é obtida pela deformação da estrutura cristalina resultando em um aumento na resistência mecânica da peça com um decréscimo de ductilidade. Quando necessário, o material é submetido, posteriormente ao tratamento, a um recozimento e em seguida ao acabamento para uniformizar a superfície ou obter uma dureza determinada e homogênea em toda área. O processo de laminação pode apresentar defeitos, podendo estes ser superficiais ou estruturais. Os defeitos superficiais são obtidos pelas marcas dos rolos e escalas já os estruturais são as ondas laterais, trincas centrais e de canto e fendilhamento.

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