TORNEAMENTO DE MATRIZES NITRETADAS DE AÇO AISI H10 ...

Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica 26
2.4.1- Mecanismos de Endurecimento dos Metais
Endurecer, ou aumentar a resistência mecânica de um metal significa aumentar
sua resistência a deformação plástica. A deformação plástica de um metal
ocorre essencialmente devido ao movimento de suas deslocações, que são
defeitos cristalinos cuja presença indica que um grande número de átomos está
deslocado de suas posições normais. Dessa forma, para aumentar a
resistência mecânica de um metal, deve-se eliminar suas deslocações ou
reduzir a mobilidade das mesmas.
A eliminação das deslocações é conseguida através da fabricação de materiais
praticamente isentos de defeitos internos, os Whiskers, que possuem tensões
de escoamento elevadíssimas, próximas aos valores teóricos de resistência
dos materiais. Entretanto este processo de endurecimento possui limitações
devido ao elevado custo do material e dificuldade prática de se obterem cristais
com grandes seções transversais (Coutinho, 1992).
O outro método de aumentar a dureza dos metais, que consiste em reduzir a
mobilidade das deslocações, é realizado basicamente através de cinco
mecanismos: solução sólida, refino do grão, introdução de partículas de uma
segunda fase, aumento da densidade das deslocações e transformações de
fase.
O endurecimento por solução sólida pode ser realizado através da introdução
de solutos substitucionais ou solutos intersticiais na rede cristalina de um metal.
No caso de solutos substitucionais a intensidade do efeito de endurecimento
depende da diferença entre os diâmetros dos átomos do soluto e do solvente, e
da perturbação na estrutura eletrônica do solvente. Em geral, a presença de
átomos substitucionais provoca uma distorção simétrica na rede cristalina do
solvente, resultando em um efeito endurecedor moderado. Já os solutos
intersticiais criam distorções assimétricas na rede do solvente, exercendo um
efeito endurecedor muito mais intenso (Coutinho, 1992). Este é o caso do
carbono e nitrogênio na rede cristalina do ferro-α.