COT741 – Princípios de Deformação Plástica

ESTUDO DIRIGIDO 1

Professor: Paulo Emílio Valadão de Miranda

Monitor: Guilherme Farias Miscow

Questões e Definições

Discordâncias

• Definições e efeitos;

• Deslizamento X Escalagem;

• Degraus e Dobras: conseqüências no deslizamento e geração/absorção de defeitos pontuais.

Discordância Aresta Positiva• Defeito linear;• Pode ser entendido como um semi-

plano vertical extra de átomos cujo traço com o plano horizontal que o delimita define a linha da discordância;

• Possui o vetor de Burgers perpendicular à linha da discordância;

• Provoca uma distorção elástica anisotrópica na rede cristalina de caráter compressivo acima da linha da discordância e trativo abaixo da mesma;

• O vetor de Burgers e a linha da discordância devem estar contidos no plano de deslizamento para que o mesmo ocorra;

• O semi-plano extra de átomos está acima do plano de deslizamento.

Discordância Espiral• Defeito linear;• Provoca uma distorção elástica

anisotrópica da rede cristalina;• A linha da discordância é definida

como sendo o eixo do movimento relativo entre os átomos deslocados no entorno da reta AB da figura ao lado. Esse eixo (reta AB) é a própria linha da discordância;

• Possui o vetor de Burgers paralelo à linha da discordância, logo sempre contidos no plano de deslizamento;

• A regra da mão direita define a orientação, como espiral esquerda ou espiral direita.

Discordância Mista

• Defeito linear;• É uma mistura dos

caráteres aresta e espiral, sendo os mesmos definidos pela orientação relativa da linha da discordância com o vetor de burgers;

• O vetor de Burgers se mantém constante ao longo de toda a linha da discordância;

• É a mais comum na prática.

Deslizamento X Escalagem

Deslizamento

Movimento conservativo de discordâncias;

Ocorre no plano que contém a linha da

discordância e o vetor de Burgers da mesma;

Ocorre por cisalhamento, no sistema de deslizamento

que possui o maior fator de Schmid e é termicamente

ativado.

EscalagemMovimento não conservativo

de discordâncias;A discordância se move para

fora do plano de deslizamento, normal ao vetor de Burgers;A escalagem é fortemente dependente de ativação

térmica e/ou de um tensionamento mecânico mais elevado. Ocorre assistido pela geração/absorção de defeitos

pontuais.

Degraus e Dobras

Fonte: http://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/def_en/index.html

Degraus e Dobras – Aresta x Aresta

Caráter

Espiral

DegrauDobra

Caráter

Aresta

Degraus e Dobras – Aresta x Aresta

• Um degrau será formado na discordância cuja linha é perpendicular ao vetor de Burgers da linha da discordância que a intercepta;

• Um degrau terá o caráter aresta, podendo se movimentar junto à discordância por deslizamento;

• Uma dobra terá caráter espiral, podendo deslizar no plano de deslizamento original;

• A reação de discordâncias aresta x aresta não afeta o deslizamento subseqüente, porém encrua o material.

Degraus e Dobras - Espiral

Degraus

Caráter

Aresta

Degraus

σ

Após Interseção

Degraus e Dobras - Espiral

• Os degraus e dobras formados nas discordâncias espirais terão caráter aresta;

• Um degrau aresta só pode deslizar no plano que contém seu vetor de Burgers e linha de discordância.

COMO MOVER, POR DESLIZAMENTO, A

DISCORDÂNCIA ESPIRAL AO LADO

CONTENDO UM DEGRAU ARESTA?

Degraus e Dobras - Espiral

• Aplicar uma tensão mecânica paralela ao vetor de Burgers do degrau aresta que irá deslizar no plano definido PP’RR’.

• É como se os trechos com caráter espiral fossem considerados dobras.

σ

O QUE ACONTECE SE FOR APLICADA UMA TENSÃO MECÂNICA CRESCENTE NESSA DIREÇÃO???

O degrau aresta não pode deslizar, logo, se movimenta por escalagem,

que ocorre em níveis de tensão elevados ou em altas temperaturas.

Degraus – Geração de Defeitos Pontuais

• Inicialmente a linha da discordância abaula, e é mantida imóvel, presa pelos degraus;

• Com o acréscimo da tensão, o abaulamento torna-se crítico;

• Para elevados níveis de tensão os degraus geram/absorvem defeitos pontuais, possibilitando sua movimentação.

σ

Degrau

Lacunas