4- Cap. 04 e Cap. 07 Imperfeies e Discordncias 14.1

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    16-Dec-2015

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imperfeioes

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MarcaInstituioEnsinoCap.4 Imperfeies nos SlidosCap.7 Discordncias (Mecanismos de Conformao Plstica e Aumento de Resistncia em Metais)

CINCIA DOS MATERIAIS - CALLISTERProf.: M.Sc. Antonio Fernando de Carvalho Mota

Diretionof forceSlip plane

DEFORMAES DOS METAIS

(a) Trao (b) Compresso

2A Metalurgia da DeformaoDeformao: Cisalhamento de planos de maior densidade atmica, segundo uma direo compactaBtAA Metalurgia da DeformaoSistemas de deslizamento

CFCCCCHC{111} 1104x3=12 sistemas{110} 1116x2=12 sistemasPlano Basal{0001} 11201x3=3 sistemasDEFORMAES DOS METAIS

(a) Trao (b) Compresso

Metal Tenso mx. terica(N/mm2)Tenso mx. medida(N/mm2)

Ferro puro137.900344Alumnio puro34.47569Cobre puro68.950172

56 IMPERFEIES CRISTALINAS Defeitos pontuais Defeitos de linha (discordncias)-Formao das discordncias- Estrutura dos metais e aplicaesProf.: Antonio Fernando de Carvalho Mota

Discordncia

Auto-intersticial

Lacunas

Intersticial Pequeno

Defeitos Pontuais nas Estruturas

Solutos intersticiaisSolutos substitucionais

MOVIMENTAO DE DISCORDNCIAS

O esforo para arrastar um tapete menor, restringindo-se a regio em movimento.8DEFEITOS DE LINHADISCORDNCIAS EM CUNHA

Discordncia (dislocation): Defeito em linha intracristalino responsvel pela deformao plstica de metais.

9O CIRCUITO E O VETOR DE BURGERS

INTERAES ENTRE DISCORDNCIAS10DISCORDNCIA HELICOIDAL

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Tipos de discordnciaDiscordncia em cunhaDiscordncia em hlice

Discordncia de aresta: omovimento da linha dediscordncia paralelo aoda fora de cisalhamentoDEFEITO EM LINHA - DISCORDNCIAS

Discordncia em espiral: omovimento da linha dediscordncia perpendicularao da fora de cisalhamento14MOVIMENTO DE DISCORDNCIAS EM CUNHA E EM HLICEvem Fonte: Prof. Sidnei/ DCMM/PUCRJ

Direo do movimentoO efeito final o mesmoHlice:Mov. normal adireo da tensoCunha:Mov. na direoDa tensoFORMAO DE DISCORDNCIA POR CISALHAMENTO

(a) Discordncia em Cunha. (b) Discordncia Helicoidal. (c) Discordncia Mista15Discordncia MistaDiscordncia mista num cristal. A discordncia, de linha AB, parafuso no ponto A, esquerda, em que entra no cristal e cunha no ponto B, direita, onde sai do cristal

Atrao eaniquilamentoDiscordncias : Esforos EnvolvidosRegies de trao e compressoao redor da discordnciaInterao entre discordnciasRepulsoFormao de discordncia:Inicio da movimentao da discordncia.(b - d) Aumento da linha da discordncia com o aumento no cisalhamento.Quando a curva se fecha em si mesma, forma-se uma segunda curva.

(a) (b) ( c) (d)

Gerao de discordncias pelo mecanismo de Frank-Read18

MECANISMOS DE ENDURECIMENTO

Representao de uma barreira de Lomer-Cottrell

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Ensaio de trao convencionalCurva tenso-deformao caracterstica:So observados os processos de deformao elstica, escoamento, deformao plstica com encruamento e deformao plstica com encruamento no uniforme e estrico da seo do CP com progresso da ruptura.

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O material deformado a frio apresenta ENCRUAMENTO, representado pelo aumento do limite de escoamento.

Descarregamento, obtendo aumento de comprimento (deformao plstica) e conseqentemente aumento da densidade de discordncias.Deformao at ~8%, em trao uniaxial

Escoamento descontnuo e Bandas de Lders

Deformao plstica, durante o patamar de escoamento descontnuo, ocorre em bandas

Campos de tenso associados s discordncias indicam o aumento de energia do sistema metlico. Esta energia foi fornecida durante a deformao plstica.

CompressionTension

Deformao plstica:

Durante a deformao plstica, h aumento da densidade de discordncias.Quanto maior a densidade de discordncias, maior a chance de interaes entre estas, bloqueando seu movimento.Assim, QUANTO MAIOR A DEFORMAO PLSTICA APLICADA A UM METAL, MAIOR A DIFICULDADE EM CONTINUAR ESTA DEFORMAO.Unidade de densidade de discordncia Densidade de discordncia : Comprimento de discordncias (milimetros) Volume de material (milimetro3)

Metais recozidos e cuidadosamente preparados: 103 mm-2

Metais altamente deformados: entre 109 e 1010 mm-2 (1000 km em 1 mm3)(1 mm3 de Cu apresenta 8.493.1019 tomos)

Metais deformados e submetidos a tratamento trmico:105 106 mm-2

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As densidades de discordncias estimadas em (a) e (b) foram 3 e 7 1013 m-2, respectivamente. Em (a) possvel observar o contorno do gro apresentando as franjas que foram usadas na determinao da espessura da amostra Aumento: 50.000 XMicrografias mostrando Discordncias em Gros de Ferrita

Deformao por discordnciasDeformao por maclaoMaclas (twins): Ocorrem em metais CFC (a exceo do Al)

DEFORMAO DOS METAIS

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MECANISMOS DE DEFORMAO PLSTICA

Defeitos Interfaciais: Maclas (twin boundaries)Uma macla separa duas regies cristalinas que so, estruturalmente, imagensespelhadas uma da outra.

32 TWINS- MACLAS OU CRISTAIS GMEOS um tipo especial de contorno de groOs tomos de um lado do contorno so imagens especulares dos tomos do outro lado do contornoA macla ocorre num plano definido e numa direo especfica, dependendo da estrutura cristalina

33ORIGENS DOS TWINSMACLAS OU CRISTAIS GMEOSO seu aparecimento est geralmente associado com A PRESENA DE:- tenses trmicas e mecnicas- impurezas- Etc.

RESULTADO DA MOVIMENTAO DAS DISCORDNCIAS

Deformao Plstica do alumnio Estampagem profunda34

ATMOSFERAS DE COTTREL

Depois de um tratamento de envelhecimentoas discordncias so ancoradas por uma nuvemde impurezas35FRATURA POR CLIVAVEM Vrias discordncias paralelas sob tenso, podem produzir uma pequena trinca

36VASOS DE PRESSO

Vasos de presso so equipamentos que contem fluidos sob presso interna ou externa.37Vasos de Presso38

Refinaria Abreu e Lima

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Obrigaduuu!!!CRIAR GRUPOS DE ESTUDOS

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