Materiais De Construção Mecânica I

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO 3

Mecanismo de Aumento de Resistência em Metais 4

Bibliografia 7

INTRODUÇÃO

A habilidade de um metal se deformar depende da facilidade com que as discordâncias podem se mover. A restrição ao movimento de uma discordância torna o material mais resistente, Mecanismos de aumento de resistência em materiais monofásicos:

• diminuição do tamanho do grão;

• por solução sólida;

• encruamento

Tratamentos térmicos são tratamentos feitos a altas temperaturas para eliminar os efeitos da deformação a frio: Recuperação: liberação de parte da energia interna de deformação de ummaterial deformado a frio; ecristalização: formação de um novo conjunto de grãos livres de deformação, dentro de um material deformado a frio; Crescimento de grão: aumento do tamanho médio de grão de um material policristalino.

Mecanismo de Aumento de Resistência em Metais

Aumento de resistência pela redução no tamanho do grão

O tamanho dos grãos, ou diâmetro médio do grão, em um metal policristalino influencia as suas propriedades mecânicas. Grãos adjacentes possuem normalmente orientações cristalográficas diferentes e, obviamente, um contorno de grão comum. Durante a deformação plástica, o contorno do grão atua como uma barreira ao movimento das discordâncias ou dos escorregamentos por duas razões:

1. Uma vez que os dois grãos possuem orientações diferentes, uma discordância que passa para dentro do grão B terá que alterar a sua direção de movimento; isso se torna mais difícil à medida que a diferença na orientação cristalográfica aumenta.

2. A desordenação atômica no interior de uma região de contorno de grão irá resultar em uma descontinuidade de planos de escorregamento de um grão para dentro do outro.

Deve-se mencionar que, para contornos de grão de alto ângulo, pode não ser o caso de as discordâncias atravessarem os contornos dos grãos durante a deformação. Em vez disso, uma concentração de tensão à frente do plano de escorregamento em um grão pode ativar fontes de novas discordâncias em um grão adjacente.

Um material com granulação fina (um que possui grãos pequenos) é mais duro e mais resistente do que um material que possui granulação grosseira, uma vez que o primeiro possui uma maior área total de contornos de grãos para dificultar o movimento das discordâncias. Para muitos materiais, o limite de escoamento σ e varia de acordo com o tamanho do grão conforme a seguinte relação:

ke e =σ a qual conhecida por equação de Hall-Pectch, d representa o diâmetro médio do grão, enquanto σo e ke são constantes para cada material específico.

Aumento de resistência por solução sólida: Outra técnica utilizada para aumentar a resistência e endurecer metais consiste na formação de ligas com átomos de impurezas que entram quer em solução sólida substitucional, quer em solução sólida intersticial. Neste sentido, isso é chamado de aumento de resistência por solução sólida

Encruamento: É o fenômeno pelo qual um metal se torna mais duro e mais resistente quando ele é submetido a uma deformação plástica. Algumas vezes esse fenômeno também é chamado de endurecimento por trabalho. Pelo fato de a temperatura em que a deformação é efetuada ser “fria” em relação a temperatura absoluta de fusão do metal, também é chamado de trabalho a frio. A maioria dos metais encruam à temperatura ambiente. Algumas vezes é conveniente expressar o grau de deformação plástica como