MATERIALS SCIENCE

Augusta Cerceau Isaac Neta, Dr.-Ing.

PUC MinasDepartamento de Engenharia Mecânica

CIÊNCIA DOS MATERIAIS

PUC MinasDepartamento de Engenharia Mecânica

CALLISTER - CAPÍTULO 7

DISCORDÂNCIAS E MECANISMOS DE AUMENTO DE RESISTÊNCIA

CONCEITOS BÁSICOS

Rearranjos atômicos que acompanham o movimento de uma discordância aresta

conforme ela se move em resposta à aplicação de uma tensão cisalhante

Escorregamento: processo pelo qual uma deformação plástica é produzida pelo

movimento de uma discordância

Plano de Escorregamento: plano cristalográfico ao longo do qual a linha da

discordância passa

DISCORDÂNCIAS E MECANISMOS DE AUMENTO DE RESISTÊNCIA

Formação de um degrau na superfície

de um cristal pelo movimento de

(a) uma discordância aresta e

(b) uma discordância espiral.

DISCORDÂNCIAS E MECANISMOS DE AUMENTO DE RESISTÊNCIA

CARACTERÍSTICAS DAS DISCORDÂNCIAS

Campos de deformação que existem em torno das discordâncias são

importantes na determinação da mobilidade das discordâncias,

assim como na habilidade de se multiplicar

Campos de deformação que existem em torno das discordâncias são

importantes na determinação da mobilidade das discordâncias,

assim como na habilidade de se multiplicar

DISCORDÂNCIAS E MECANISMOS DE AUMENTO DE RESISTÊNCIA

SISTEMAS DE ESCORREGAMENTO

As discordâncias não se movem com o mesmo grau de facilidade em todos os

planos cristalográficos dos átomos e em todas as direções cristalográficas

As discordâncias não se movem com o mesmo grau de facilidade em todos os

planos cristalográficos dos átomos e em todas as direções cristalográficas

Sistemas de escorregamento

Planos de escorregamento

Direções de escorregamentoDireções de escorregamento

DISCORDÂNCIAS E MECANISMOS DE AUMENTO DE RESISTÊNCIA

SISTEMAS DE ESCORREGAMENTO

• Metais com estrutura cristalinas CFC e CCC possuem um número

relativamente grande de sistemas de escorregamento (no mínimo, 12).

Estes metais são bastante dúcteis!

• Metais HC, que possuem poucos sistemas de escorregamento ativos, são

normalmente frágeis!

DISCORDÂNCIAS E MECANISMOS DE AUMENTO DE RESISTÊNCIA

ESCORREGAMENTO DE MONOCRISTAIS

Apesar de uma tensão aplicada ser puramente de

tração (ou compressão), existem componentes de

cisalhamento em todas as direções, à exceção daquelas

paralelas e perpendiculares à direção da tensão

Tensão cisalhante rebatida:Tensão cisalhante rebatida:

tensãoda e

entoescorregam de direções a entre ângulo :

tensãoda direção a e

entoescorregam pl. ao normal a entre ângulo :

aplicada tensão:

λ

φ

σ

λφστ coscos ⋅⋅=R

DISCORDÂNCIAS E MECANISMOS DE AUMENTO DE RESISTÊNCIA

ESCORREGAMENTO DE MONOCRISTAIS

O escorregamento em um monocristal começa no

sistema de escorregamento que está orientado da

maneira mais favorável, quando a tensão

cisalhante rebatida atinge um valor crítico, tensão

cisalhante rebatida crítica (τcrit)

( )crit

máx ττ =

( )máx

crit

e

λφ

τσ

coscos ⋅=

A tensão cisalhante rebatida crítica (τcrit)

representa a tensão cisalhante mínima para iniciar

o escoamento, e é uma propriedade do material

DISCORDÂNCIAS E MECANISMOS DE AUMENTO DE RESISTÊNCIA

ESCORREGAMENTO DE MONOCRISTAIS

O degrau resulta do movimento de um grande

número de discordâncias ao longo do mesmo

plano de escorregamento

Esses degraus aparecem na superfície como

Imagem MEV de um monocristal de Cd.

Linhas de escorregamento.

Esses degraus aparecem na superfície como

linhas - linhas de escorregamento