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Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

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cizalhantes existem em todas as direções exceto naqueles alinhamentos paralelos ou perpendiculares<br />

à direção da tensão. Estas são denominadas tensões de cizalhamento resolvidas e suas<br />

magnitudes dependem não apenas da tensãoaplicada, mas também da orientação tanto do plano de<br />

escorregamento quanto da direção de escorregamento dentro daquele plano. Seja representado por<br />

φ o ângulo entre a normal ao plano de escorregamento e a direção da tensão aplicada e λ o ângulo<br />

entre as direções de escorregamento e de tensão, como indicado na Figura 7.7; pode ser mostrado<br />

que para a tensão cizalhante resolvida τ R<br />

τ R = σ cosφ cosλ (7.1)<br />

onde σ é a tensão aplicada. Em geral, φ + λ … 90 o , de vez que não há necessidade de que o eixo<br />

de tração, a normal ao plano de escorregamento e a direção de escorregamento todas fiquem no<br />

mesmo plano.<br />

Figura 7.7 - Correlações geométricas entre eixo de tração, plano de escorregamento e direção de<br />

escorregamento usadas no cálculode tensão de cizalhamento resolvida para um monocristal.<br />

Um monocristal de metal tem um número de diferentes sistemas de escorregamento que<br />

são capazes de operar. A tensão de cizalhamento resolvida normalmente se difere para cada um<br />

porque a orientação de cada um em relação ao eixo da tensão (ângulos φ e λ) também se diferem.<br />

Entretanto, um sistema de escorregamento está geralmente orientado mais favoravelmente, isto é,<br />

tem a mais alta tensão cizalhante resolvida, σ R (max):<br />

σ R (max) = σ(cosφ cosλ) max (7.2)<br />

Em resposta a uma tensão de tração (ou compressão) aplicada, escorregamento num monocristal<br />

começa no sistema de escorregamento mais favoravelmente orientado quando a tensão de<br />

cizalhamento resolvida atinge algum valor crítico, denominado tensão de cizalhamento resolvida<br />

crítica τ crss ; ela representa a tensão cizalhante mínima requerida para iniciar o escorregamento e é<br />

uma propriedade do material que determina quando ocorre o escoamento.O monocristal<br />

praticamente se deforma ou se escoa quando τ R (max) = τ crss e a magnitude da tensão aplicada<br />

requerida para iniciar o escoamento (isto é, o limite convencional de elasticidade σ y ) é<br />

σ y = τ crss / (cosφ cosλ) max (7.3)<br />

A tensão mínima necessária para introduzir o escoamento ocorre quando um monocristal é orientado<br />

de tal maneira que φ = λ = 45 o ; sob estas condições,<br />

σ y = 2 τ crss (7.4)<br />

Para uma amostra de monocristal que está tensionada em tração, deformação será tal<br />

como na Figura 7.8, onde o escorregamento ocorre ao longo de um número de equivalentes e mais<br />

favoravelmente orienta<strong>dos</strong> planos e direções em várias posições ao longo do comprimento da<br />

amostra. Esta deformação de escorregamento se forma como pequenos detraus na superfície do<br />

monocristal que são paralelos entre si e dão volta ao redor da circunferência da amostra como

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