Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

direção do movimento da linha de discordância mista nem é perpendicular nem é paralela à tensão
aplicada, mas sim se situa em algum lugar entre as mesmas.
Virtualmente todos os materiais cristalinos contém algumas discordâncias que foram
introduzidas durante a solidificação, durante deformação plástica e como uma consequência das
tensões térmicas que resultam de um resfriamento rápido. O número de discordâncias ou densidade
de discordância num material é expresso como o comprimento total da discordância por unidade
de volume, ou, equivalentemente, o número de discordâncias que intersectam a unidade de área de
uma seção aleatória. As unidades de densidade de discordâncias são milímetros de discordância por
milímetro cúbico ou justo por milímetro quadrado. Densidades de discordância tão baixas quanto
10 3 mm -2 são tipicamente encontradas em cristais metálicos cuidadosamente preparados. Para
metais intensamente deformados, a densidade de discordâncias pode chegar a valores tão altos
quanto 10 9 a 10 10 mm -2 . O tratamento térmico conseguirá reduzir a densidade de discordâncias de
uma amostra de metal deformado até o nível de 10 5 a 10 6 mm -2 .
7.3 - CARACTERÍSTICAS DE DISCORDÂNCIAS
Várias características de discordâncias são importantes no que se refere às propriedades mecânicas
de metais. Estas incluem campos de deformação que existem ao redor de discordâncias, que são
influentes na determinação da mobilidade das discordâncias, bem como sua capacidade de se
multiplicar.
Quando metais são plasticamente deformados, alguma fração da energia de deformação
(aproximadamente 5%) é retida internamente; a parte remanescente é dissipada como calor. A
porção maior desta energia armazenada está como energia de deformação associada com
discordâncias. Considere-se uma discordância de aresta representada na Figura 7.4. Como já
mencionado, existe alguma distorcão da rede atômica ao redor da linha de discordância por causa
da presença de um meio-plano extra de átomos. Como uma consequência, existem regiões nas
quais deformações da rede compressivas, trativas e cizalhantes são impostas sobre os átomos
vizinhos. Por exemplo, átomos imediatamente acima e adjacentes à linha de discordância são
apertados entre si. Como um resultado, pode-se pensar que estes átomos estão experimentando
uma deformação compressiva relativamente aos átomos posicionados no cristal perfeito e bem
removidos a partirda discordância; isto é ilustrado na Figura 7.4. Diretamente abaixo do meio-plano,
o efeito é justamente oposto; átomos da rede suportam uma deformação trativa imposta, que é
como mostrada. Tensão cizalhante também existena vizinhança da discordância de aresta. Para
discordância em parafuso, deformações da rede são apenas de cizalhamento puro. Estas distorções
da rede podem ser consideradas como campos de deformação que se irradiam a partirda linha de
discordância. As deformações se estendem para dentro dos átomos circunvizinhos e sua magnitude
decrescem com a distância radial a partir da discordância.
Figura 7.4 - Regiões de compressão (escura) e de tração (clara) localizadas ao redor de uma
discordância de aresta. (Adaptada a partir de W.G.Moffatt, G.W.Pearsall e J.Wullf, The Structure
and Properties of Materials, Vol.I, Structure, p.85, Copyright 1964 por John Wiley & Sons,
New York, Reimpresso por permissão de John Wiley & Sons, Inc.).