O encruamento de um metal pode ser definido pelo aumento da rigidez por deformação plástica.
A macla é um tipo de defeito cristalino que pode ocorrer durante a solidificação, deformação plástica, recristalização ou crescimento de grão. Tipos de macla: maclas de recozimento e maclas de deformação. A maclação ocorre em um plano cristalográfico determinado segundo uma direção cristalográfica específica.
- O encruamento ocorre basicamente porque os metais se deformam plasticamente por movimento de discordâncias e estas interagem diretamente entre si ou com outras imperfeições, ou indiretamente com o campo de tensões internas de várias imperfeições e obstáculos.
Definição - O que é Encruamento
Elevação da tensão de escoamento na fase de deformação plástica, ou seja, é o fenômeno que ocorre no metal com aumento da dureza devido à deformação plástica (só ocorre a frio). O encruamento causa modificações nas propriedades mecânicas do material.
Encruamento é o fenômeno pelo qual um metal dúctil se torna mais duro e mais resistente quando submetido à deformação plástica, conforme Callister (2008), pode ser chamado também de endurecimento por trabalho, algumas vezes por ocorrer em temperatura ambiente pode ser chamado de trabalho a frio.
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adjetivo Que se encruou; que ficou duro pela ação de cozer. [Figurado] Que, por alguma razão, passou ser cruel, insensível; empedernido. [Figurado] Que não se desenvolve, não segue adiante ou tem um fim; estagnado, parado: projeto encruado.
O encruamento, também chamado de trabalho a frio, é um fenômeno modificativo da estrutura cristalina dos metais e ligas pouco ferrosas, em que a deformação plástica realizada abaixo da temperatura de recristalização causará o aumento de discordâncias na estrutura cristalina e consequentemente o aumento de resistência ...
O encruamento no material ocorre quando as discordâncias se deslocam para regiões mais energéticas do material como os contornos de grãos, gerando como consequência o aumento na dureza. O aumento do tamanho de grão provocado por um processo de laminação a quente aumenta a resistência do material.
Com o encruamento o material modifica seu caráter de dúctil para frágil. O encruamento limita o processo de conformação, pois a partir de um certo ponto a tentativa de continuação do processo de conformação pode levar ao colapso ou a ruptura da estrutura cristalina, gerando trincas ou fraturas na peça.
O material da ferramenta deve ser resistente ao encruamento (endurecimento do metal após ter sofrido deformação plástica resultante do processo de conformação mecânica) e a micro soldagem (adesão de pequenas partículas de material usinado ao gume cortante da ferramenta).
Um conjunto de células unitárias forma o cristal com contornos geométricos, o qual, ao adquirir os contornos irregulares, devido aos pontos de contato de cada conjunto, passa a chamar-se grão. Esses grãos são ligados entre si por uma película que não é mais considerada cristalina, como se verá mais adiante.
Em outras palavras, é a deformação permanente decorrente do deslocamento de átomos ou moléculas para novas posições no reticulado. A deformação plástica dos metais efetiva-se por meio de dois processos fundamentais: deformação por escorregamento (resultante de esforços de cisalhamento) e deformação por maclação.
O trabalho a frio é acompanhado do encruamento (inglês "strain hardening") do metal, que é ocasionado pela interação das discordâncias entre si e com outras barreiras – tais como contornos de grão – que impedem o seu movimento através da rede cristalina.
3. Uma discordância é um defeito cristalino linear no qual diversos átomos estão desalinhados e consequentemente provocam uma distorção na estrutura cristalina. Toda a teoria de deformação plástica e endurecimento de metais é fundamentada na movimentação de discordâncias.
A macla é um tipo de defeito cristalino que pode ocorrer durante a solidificação, deformação plástica, recristalização ou crescimento de grão. Tipos de macla: maclas de recozimento e maclas de deformação. A maclação ocorre em um plano cristalográfico determinado segundo uma direção cristalográfica específica.
Para que esta deformação plástica por deslizamento de planos atômicos ocorra, é necessário que a componente de cisalhamento da força aplicada ao material, no plano e na direção de deslizamento, atinja o limite de resistência ao cisalhamento do material, também chamado de tensão crítica de cisalhamento.
Quando o grau de deformação (encruamento) é mais severo, aumenta a densidade de discordâncias e reduz-se o tamanho das células.
a força motriz para o crescimento de grão é o aumento na energia total associada aos contornos de grãos à medida que os grãos crescem. a recristalização é o processo de formação de um novo conjunto de grãos, livres de deformação e com alta densidade de discordâncias.
Já no processo de recristalização, há formação de novos grãos sem deformação e equiaxiais com redução da densidade de discordâncias, portanto ao recristalização temos um aumento da ductilidade do material e redução da resistência mecânica.
Dentro do aço, o carbono, juntando-se com o ferro, forma um composto chamado carbeto de ferro (Fe3C), uma substância muito dura. Isso dá dureza ao aço, aumentando sua resistência mecânica.
Aumento de resistência por solução sólida: Outra técnica utilizada para aumentar a resistência e endurecer metais consiste na formação de ligas com átomos de impurezas que entram quer em solução sólida substitucional, quer em solução sólida intersticial.
Materiais com grãos menores são mais duros e mais resistentes. torna mais duro e mais resistente a medida que é deformado plasticamente. Trabalho a frio. Influência do trabalho a frio sob o comportamento tensão-deformação.
Faixas de Temperaturas Permissíveis no Trabalho a Quente
O limite inferior de temperatura para o trabalho a quente de um metal é a menor temperatura para a qual a taxa de recristalização é rápida o bastante para eliminar o encruamento quando o metal está submetido àquela temperatura.
O recozimento de aço é um processo que tem a finalidade de reduzir a dureza das peças confeccionadas por essa matéria-prima e que também pode ser utilizado para eliminar tensões residuais e encruamento de alguns materiais que já foram submetidas a outros processos, por exemplo, laminação, trefilação ou forjamento.
coeficiente de encruamento (“strain-hardnening coefficient”): o coeficiente n quantifica o aumento da resistência ao escoamento devido ao encruamento. Definido como gradiente da curva de escoamento = k. n, no ponto de carga máxima do ensaio de tração.
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