Deformação nos materiais cristalinos [9]

1>

Deformação s.f. alteração, modificação da forma, desvio da forma habitual.

* - vidros** - elastômeros

elástica

plásticaTipos de deformação

viscosa*

viscoelástica**

Deformação nos materiais cristalinos

2>

Deformação elástica mantém-se durante a aplicação da carga mas com a sua anula-ção o material retorna às suasdimensões originais.

Forças interatômicas

“molas”

Deformação nos materiais cristalinos

3>

Deformação elástica tensão normal

σ > 0 σ = 0 σ < 0(tração) (neutro) (compressão)

coeficiente de Poisson: y

x

εε

=ν

Deformação nos materiais cristalinos

4>

Deformação elástica tensão cisalhante

τ = 0(neutro)

τ ≠ 0(cisalhamento)

γτ

=

α=γ

G

tgα - ângulo de cisalhamentoγ - deformação cisalhanteG – módulo de cisalhamento

Deformação nos materiais cristalinos

5>

Módulo de elasticidade (E)

Relação entre os módulos de elasticidade (E) e de cisalhamento (G)

θ=εσ

= tgE

)1(G2E ν+=

σ

ε

A

B

θ

Deformação nos materiais cristalinos

6>

Constantes elásticas - módulo de elasticidade (E)efeito da temperatura efeito de orientação

ferro: E = 21.000 kgf/mm2

E[100] = 13.000 kgf/mm2

E[111] = 29.000 kgf/mm2

(Nedashkovskii et al, 2003)

Liga Ni

Aço maraging

Deformação nos materiais cristalinos

7>

Deformação Plástica: escorregamento de planos atômicoscausa um deslocamento permanente, cuja retirada da tensãonão implica no retorno dos planos cristalinos às suas posiçõesde origem.

Tensões mecânicas traçãocompressãocisalhamento

(tração) (compressão)

Deformação nos materiais cristalinos

8>

Deslizamento de planos atômicos:

tensão cisalhante

menorenergia

maiorenergia

menoscompacto

maiscompacto

Deformação nos materiais cristalinos

9>

Tensão crítica de cisalhamento τc

todeslizamen de plano do áreatodeslizamen de direção na cisalhante força

=τ

φ⋅λ⋅σ=τ

φ⋅λ⋅=τ

coscos

coscosAF

c

c

a força F mínima para ocorrero deslizamento implica em

λ = φ = 45°

Deformação nos materiais cristalinos

10>

Mecanismo de deformação plásticamovimentação de discordâncias

energiaτ ≈ E/20

sistemasde

deslizamento

Deformação nos materiais cristalinos

11>

Sistemas de deslizamento

CFC: {111} <101> ( 4 x 3 = 12 sistemas independentes)

CCC: {211} <111> (48 sistemas independentes){110} <111>

HC: {0001} <1120> (3 sistemas independentes)

{100} {110} {111}

_

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 280

100

200

300

400

500

600

700

800

aço microligado

te

nsão

[MP

a]

deformação (%)

Deformação nos materiais cristalinos

12>

Propriedades mecânicas durante deformação

Deformação nos materiais cristalinos

Bibliografia:

Van Vlack, L. H. Princípios de Ciência dos Materiais. Ed. Edgard Blucher, São Paulo, 1970, pp. 135-147.

Guy, A. G. Ciência dos Materiais. LTC/Edusp, São Paulo, 1980, pp. 162-185.

Dieter, G. E. Metalurgia Mecânica. Ed. Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1981, pp. 107-123.

Reed-Hill, R. E. Princípios de Metalurgia Física. Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1982, pp. 120-155.

K. I. Nedashkovskii et al. Metal Science and Heat Treatment, vol. 45, n. 5 – 6, 2003, pp. 233 – 236.

13

Notas de aula preparadas pelo Prof. Juno Gallego para a disciplina Materiais de Construção Mecânica I.® 2009. Permitida a impressão e divulgação. http://www.dem.feis.unesp.br/maprotec/educacional.shtml/