Aula 11 - Encruamento

8/18/2019 Aula 11 - Encruamento

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Metalurgia FísicaEncruamento

Prof. Sydney Santos


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Origem do endurecimento pordeformação plástica

Interação entre discordâncias geradiminuição da moilidade das mesmas.

!eformação plástica gera aumento nadensidade de discordâncias. "umento da proailidade de interação

entre discordâncias. Efeito mais pronunciado #uando a

deformação ocorre $a frio%.


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Interaç&es entre discordâncias


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Efeito do encruamento nas

propriedades mecânicas


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Encruamento em monocristais'

(eoria de (aylor

) constante* + M,dulo de cisal-amento / τ/γ)


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(eoria de (aylor 0omentários' "rran1os de discordâncias tão regulares são

raros*2ão considera discordâncias em -3lice*4m par de discordâncias $tra5adas% pode ser

mo5imentado por uma terceira.


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(eoria de Mott 0onsidera grupos de discordâncias em

5e6 de discordâncias indi5iduais* Empil-amento de discordâncias agem

como superdiscordâncias 5etor deurger n*

!istriuição não uniforme dediscordâncias coerente com aformação de andas de desli6amento.


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(eoria de Mott


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Efeito do encruamento nas

propriedades mecânicas 7elação entre a tensão decisal-amento e a densidade dediscordâncias

τ – tensão de cisalhamento do materialdeformado

τo – tensão de cisalhamento do material recozido

G – modulo de rigidez

ρ – densidade de discordâncias

α – constante – varia de 0, a 0,!"


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Efeito do encruamento naspropriedades mecânicas


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Efeito do encruamento nas propriedadesmecânicas


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+rau de encruamento

Percentagem de encruamento em função daredução de área

"o 8 área original da secção trans5ersal " 8 área da secção trans5ersal ap,s a deformação


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+rau de encruamento


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+rau de encruamento

Encruamento em um aço ai9o carono


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+rau de encruamento

0oeficiente de encruamento n, strain -ardening:


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Encruamento de soluç&es s,lidas

Efeito do teor de soluto noencruamento solute strain-ardening: Parâmetro de !o-erty ;:

d 8 taman-o de grão m3dioda liga.


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Efeito do taman-o de grão na

tensão de escoamento 7elação de ;all 8 determinados empiricamente? onde =o

representa a tensão de fricção resist@ncia do total docristal ao início do mo5imento: e > o parâmetro detra5amento contriuição dos contornos de grãos aoendurecimento:.

d 8 diâmetro de grão.


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(e9tura de deformação

!esli6amento de planos


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"longamento dos grãos de5ido a deformação


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"rma6enagem de energia durante adeformação !urante a deformação plástica de um metal? parte da

energia imposta ao material no processo de deformação 3arma6enada.

Partindo da premissa #ue durante a deformação a

5ariação de entropia 3 despre6í5el? temos #ue' A+ B A;

" #uantidade de energia arma6enada pode sermensurada? durante a sua lieração? atra53s de ensaios

calorim3tricos.


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" lieração de energia arma6enada Os' 2em todo o calor 3 lierado de uma s, 5e6C


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" lieração de energia arma6enada !iferentes mecanismos atuando em diferentes fai9as de

temperatura.


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" lieração de energia arma6enada

!iferentes mecanismos atuando em diferentes fai9asde temperatura


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Formação de suestruturas de

deformação


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Formação de suestruturas de

deformação


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7ecuperação Origem do nome restaelecimento parcial de algumas

propriedades a um estado mais pr,9imo do original. FenDmeno não compreendido no começo dos estudos sore

reco6imento dos metais deformados.


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7ecuperação em monocristais " comple9idade do estado encruado está relacionadacom a a comple9idade do processo de deformação #ue

o gerou. !istorç&es da rede são mais simples num monocristal

deformado por desli6amento simples do #ue numdeformado por mltiplos desli6amentos.

!istorç&es da rede podem ser ainda mais se5eras emmetais policristalinos.

2o caso de um monocristal deformado por desli6amento

simples? na aus@ncia de fle9ão do cristal? 3 possí5elrecuperar completamente a sua dure6a semrecristali6ação da amostra geralmente um cristaldeformado apenas por desli6amento simples nãorecristali6a? mesmo se a#uecido a temperaturas

pr,9imas ao ponto de fusão.


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7ecuperação em monocristais " fig. mostra um monocristal de 6inco deformado em tração

a temperatura amiente deformação por desli6amento doplano asal.


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7ecuperação em monocristais " recuperação do monocristal de 6inco deformado

por desli6amento simples pode ser e9presso emtermos de ati5ação t3rmica simples lei do tipo "rr-eniana:.

Onde τ tempo necessário p recuperar uma dada fraçãodo total de recuperação de5ido ao escoamento* G energia de ati5ação* " constante* ( temperaturaasoluto* 7 cte. uni5. dos gases.


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7ecuperação em monocristais


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7ecuperação Poligonali6ação < processo de recuperação maiscomple9o.

H associado ao cristal #ue sofre defle9ão plástica.Guando um cristal defletido 3 reco6ido? a cur5atura do

cristal se di5ide em um nmero de pe#uenos segmentosde cristal correlatos.


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7ecuperação

Poligonali6ação


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7ecuperação

Poligonali6ação 2este processo? as discordâncias se mo5imento tantopor desli6amento #uanto por escalagem.

Força motri6 para mo5imentação energia de

deformação da discordância? #ue diminui em 5irtude dapoligonali6ação.


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7ecuperação Poligonali6ação

E9' Fe


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Poligonali6ação comple9a em cristais? commltiplos sistemas de desli6amento.


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7ecuperação !iminuição de das densidade de discordâncias no

interior das c3lulas. 0ontornos de c3lulas com geometrias mais regulares.


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7ecristali6ação

Formação de no5os grãos e#uia9iais li5res dedeformação.

(ransformação dos contornos de su


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7ecristali6ação


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7ecristali6ação


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7ecristali6ação 2ucleação e crescimento de regi&es li5res de

deformação? consumindo as regi&es deformadas docristal.


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7ecristali6ação

Onde τ # a ta$a na %ual &0' do material #recristalizado( * energia de ativa+ão /

recristaliza+ão(


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Efeito da deformação na recristali6ação


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Formação de ncleos na recristali6ação


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0rescimento de grãos


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0rescimento de grãos

0rescimento normal e anormal de grãosrecristali6ação secundária:


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7ecuperação? recristali6ação ecrescimento de grãos


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Riliografia

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