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portfolio da faculdade enaic engenharia
Tipologia: Exercícios
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Trabalho apresentado ao Curso engenharia de produção da Faculdade ENIAC para a disciplina Ciência dos Materiais. Prof. Tiago.
com outras barreiras – tais como contornos de grão – que impedem o seu movimento através da rede cristalina. A deformação plástica produz também um aumento no número de discordâncias, as quais, em virtude de sua interação, resultam num elevado estado de tensão interna na rede cristalina. Um metal cristalino contém em média 10^6 a 10^8 cm de discordâncias por cm^3 , enquanto que um metal severamente encruado apresenta cerca de 10^12 cm de discordâncias por cm^3. A estrutura característica do estado encruado examinada ao microscópio eletrônico, apresenta dentro de cada grão, regiões pobres em discordâncias, cercadas por um emaranhado altamente denso de discordâncias nos planos de deslizamento. Tudo isto resulta macroscopicamente num aumento de resistência e dureza e num decréscimo da ductilidade do material Num ensaio de tração, isso se traduz no aumento da tensão de escoamento, Y, e do limite de resistência, Sr, bem como no decréscimo do alongamento total (alongamento na fratura). Recuperação O efeito do TF pode ser reduzido ou mesmo eliminado pela manutenção do material a uma temperatura suficientemente elevada para que a vibração térmica dos átomos permita maior mobilidade das discordâncias. Em temperaturas de cerca de 0,3 – 0,5 Tf, as discordâncias são bastante móveis para formar arranjos regulares e mesmo se aniquilarem (somente as discordâncias de sinais opostos), formando uma estrutura celular (subgrãos) com uma pequena defasagem de orientação cristalográfica entre as células. Este processo é chamado de RECUPERAÇÃO. É um processo que depende do tempo (figura b) e, embora não mude a microestrutura, restaura parcialmente a maciez (menor resistência e maior ductilidade). Recristalização A maciez original é inteiramente restaurada pelo aquecimento acima de T= 0,5 Tf, quando se formam novos grãos com baixa densidade de discordâncias. Os grãos crescem continuamente até que a estrutura toda esteja RECRISTALIZADA. A microestrutura resultante é equiaxial, muito embora possa ser retida ou mesmo desenvolvida uma textura cristalográfica. Tal processo de recozimento envolve difusão, e portanto é grandemente dependente da temperatura e do tempo. A temperatura de 0,5 Tf é apenas uma referência aproximada, pois mesmo pequenos teores de elemento de liga podem retardar substancialmente a formação de novos grãos, elevando a temperatura de recristalização. Na prática, a temperatura de recristalização é convencionalmente definida como aquela em que o metal severamente encruado recristaliza totalmente no espaço de uma hora.
Crescimento de grão é o processo pelo qual o tamanho médio de grão aumenta continuamente durante o tratamento térmico. Os grãos livres de deformação continuarão a crescer, se o material é deixado a uma temperatura elevada. Este crescimento não precisa ser precedido por processos de recuperação e recristalização. Ele ocorrerá, por exemplo, durante a sinterização (veja Capítulo 17, Sinterização) de uma cerâmica de grande utilização, como é o caso da alfa-alumina. Em temperaturas superiores a o crescimento exagerado dos grãos de alumina reduz muito a resistência mecânica da peça de cerâmica. A força motriz para o crescimento dos grãos é a redução da área superficial total do grão. Quando os grãos crescem em tamanho e decrescem em número, a área do contorno de grão diminui e, assim, a energia de superfície decresce.
