Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

Em adição ao escorregamento, deformação plástica em alguns materiais metálicos pode ocorrer pela
formação de maclas mecânicas ou maclação ("twinning"). O conceito de uma macla foi introduzido
na Seção 4.5; isto é, uma força cizalhante pode produzir deslocamentos atômicos tais que de um
lado de um plano (o contorno de macla), átomos fiquem localizados em posições de imagem de
espelho de átomos do outro lado do referido plano. A maneira na qual isto é realizado é
demonstrado na Figura 7.12. Aqui, círculos abertos representam átomos que não se moveram e
círculos tracejados e escuros representam posições originais e finais, respectivamente, de átomos
dentro da região maclada. Como pode ser notado nesta figura, a magnitude de deslocamento dentro
da região de macla (indicada por setas) é proporcional à distância a partir do plano de macla. Além
disso, maclação ocorre num definido plano cristalográfico e numa direção específica que depende
da estrutura cristalina. Por exemplo, para metais CCC, o plano de macla e a direção de macla são
(112) e [111], respectivamente.
Figura 7.12 - Diagrama esquemático mostrando como maclação (geminação) resulta a partir de uma
tensão cizalhante aplicada τ. Em (b), círculosabertos representam átomos que não mudaram de
posição; círculos tracejadose círculos escuros representam as posições original e final de átomos,
respectivamente. (A partir de G.E. Dieter, Mechanical Metallurgy, 3a. Edição, Copyright 1986
por McGraw-Hill Book Company,New York, Reproduzido com permissão de McGraw-Hill Book
Company.).
As deformações de escorregamento e de maclação são comparadas na Figura7.13 para
um monocristal que é submetido a uma tensão cizalhante τ. Bordas(frisos) de escorregamento, cuja
formação foi descrita na Seção 7.5, são mostrados na Figura 7.13a. Para maclação, a deformação
cizalhante é homogênea (Figura 7.13b). Estes 2 processos se diferem entre si em vários sentidos.
Primeiro, para escorregamento, as orientação cristalográfica acima e abaixo do plano de
escorregamento é a mema tanto antes quanto depois da deformação; enquanto isso, para maclação
existirá uma reorientação através do plano de macla. Em dição, escorregamento ocorre em distintos
múltiplos do espaçamento atômico, enquanto que o deslocamento atômico para maclação é menor
do que a separação interatômica.
Figura 7.13 - Para um monocristal submetido a uma tensão cizalhante τ, (a) deformação por
escoregamento; (b) deformação por maclação.
Maclação mecânica ocorre em metais que têm estruturas cristalina CCC e HC, a baixas
temperaturas, e altas taxas de carregamento (carregamento de choque), condições a que está
restrito o processo de escorregamento; isto é, existem uns poucos sistemas de escorregamento
operáveis. A quantidade de deformação plástica a partir da maclação é normalmente pequena
relativamente àquela resultante a partir do escorregamento. Entretanto, a importância real da
maclação reside nas acompanhantes reorientações cristalográficass; maclação pode colocar novos
sistemas de escorregamento em orientações que são favoráveis relativas ao eixo da tensão de tal
maneira que o processo de escorregamento pode agora ocorrer.
MECANISMOS DE FORTALECIMENTO EM METAIS