DiscordnciasSo defeitos lineares. Existe uma linha separando a seo perfeita, da seo deformada do material.

So responsveis pelo comportamento mecnico dos materiais quando submetidos a cisalhamento.

So responsveis pelo fato de que os metais so cerca de 10 vezes mais moles do que deveriam.

Existem dois tipos fundamentais de discordncias:

Discordncia em linha (edge dislocation) Discordncia em hlice (screw dislocation)

pompeu

Discordncia de ArestaUm cristal perfeito;Um plano extra inserido no cristal (a);O vetor de burgers b equivale distncia necessria para fechar o contorno formado pelo mesmo nmero de tomos ao redor da discordncia de aresta.

(a)(b)(c)Discordncia de aresta

pompeu

Vista tridimensional de um cristal contendo uma discordncia em cunhaA discordncia a fronteira entre a parte do cristal que deslizou e a parte que ainda noEscorregou.

pompeu

1.bmp

Discordncia em linhaA discordncia em linha corresponde a borda (edge) do plano extra.Plano ExtraDiscordncia em linha

pompeu

O circuito e o vetor de BurgersCristal PerfeitoCristal c/ discordncia em linhaO circuito se fecha.O circuito no se fecha. O vetor necessrio para fechar o circuito o vetor de Burgers, b, que caracteriza a discordncia. Neste caso b perpendicular a discordncia

pompeu

Discordncia em HliceDiscordnciaVetor de Burgers, bNeste caso o vetor de Burgers paralelo a discordncia. Uma boa analogia para o efeito deste tipo de discordncia rasgar a lista telefnica

pompeu

Discordncia em Espiral(a) (b) (c)Linha de discordnciaVetor de Burgers bUm cristal perfeito;

b) e c) Deslocamento de uma seco transversal da ordem de um espaamento atmico. O vetor de Burgers b paralelo linha de discordncia em uma discordncia em espiral.

pompeu

Discordncia em Espiral Discordncia em espiral como resultado de um cisalhamento parcial

pompeu

*Discordncia mistaLinha da discordnciaO vetor de Burgers mantm uma direo fixa no espao. Na extremidade inferior esquerda, onde a discordncia pura hlice, b paralelo a discordncia. Na extremidade superior direita, onde a discordncia pura linha, b perpendicular a discordncia. Discordncias de aresta ou em espiral raramente ocorrem separadamente.

pompeu

Discordncias e deformao mecnicaUma das maneiras de representar o que acontece quando um material se deforma imaginar o deslizamento de um plano atmico em relao a outro plano adjacente.

Rompimento de diversas ligaes atmicas simultaneamente.Plano de deslizamento (slip plane)Baseado nesta representao, possvel fazer uma estimativa terica da tenso cisalhante crtica.

pompeu

Discordncias e def. mec. (cont.) A tenso cisalhante crtica o valor mximo, acima do qual o cristal comea a cisalhar.

No entanto, os valores tericos so muito maiores do que os valores obtidos experimentalmente.

Esta discrepncia s foi entendida quando se descobriu a presena das discordncias.

As discordncias reduzem a tenso necessria para cisalhamento, ao introduzir um processo sequencial, e no simultneo, para o rompimento das ligaes atmicas no plano de deslizamento.

pompeu

Discordncias e def. mec. (cont.)123456tenso cisalhantetenso cisalhantetenso cisalhantetenso cisalhante

pompeu

Analogia do deslizamento

pompeu

Direo do movimentoLinha: mov. na direo da tensoHlice: mov. normal a direo da tenso.O efeito final o mesmo.Discordncias e def. mec. (cont.)

pompeu

ConclusoTemperatura influncia direta na velocidade de deslocamento das discordnciasImpurezas difundem e concentram-se em torno das discordncias formando uma atmosfera de impurezasDeformao Plstica aumenta a tenso e diminui a ductilidade

pompeu

Fronteiras de gro e interfacesUm material poli-cristalino formado por muitos mono-cristais em orientaes diferentes. A fronteira entre os monocristais uma parede, que corresponde a um defeito bi-dimensional.

pompeu

*Fronteira de baixo ngulo Fronteira em que ocorre apenas uma rotao em relao a um eixo contido no plano da interface (tilt boundaries). O ngulo de rotao pequeno (< 15). Pode ser representada por uma sequncia de discordncias em linha.

pompeu

Macla (twin)Fronteira de alta simetria onde um gro o espelho do outro.

Formadas pela aplicao de tenso mecnica ou em tratamentos trmicos de recozimento (annealing)Plano de macla (twin plane)

pompeu

Outras fronteirasFronteira de grande ngulo

Fronteira de rotao com ngulos maiores do que 15 Mais difcil de interpretar (unidades estruturais). Falha de empilhamento:

cfc - deveria ser ...ABCABC... e vira ...ABCBCA... hc - deveria ser ...ABABAB... e vira ...ABBABA... Fronteiras magnticas ou parede de spin

Em materiais magnticos, separam regies com orientaes de magnetizao diferentes.

pompeu

A deformao plstica ocorre pelo movimento de discordncias varrendo os planos de escorregamentoOs planos onde as discordncias se movimentam, so normalmente aqueles de maiorDensidade atmica.

pompeu

Intuitivamente, evidente que a deformao plstica causada pela movimentao de uma discordncia exige uma tenso muito menor que a necessria para movimentar um plano de tomo como um todo

pompeu

Formao de dois tipos caractersticos de discordncias a partir de um cristal perfeito

pompeu

O vetor de Burgers : d a direo do escorregamento sempre o mesmo independente da posio da linha de discordncia.

pompeu