Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

dureza e (c) dutilidade (%EL) para ligas cobre-zinco, mostrando fortalecimento. (Adaptado a partir
de Metals Handbook, Propertiesand Selection Nonferrous Alloys and Pure Metals, Vol. 2,
9a.Edição, H.Baker, Managing Editor, American Society for Metals, 1979, p.314).
Ligas são mais fortes do que metais puros porque átomos impurezas que vão para a
solução sólida ordinariamente impõe deformações na rede dos circundantes átomos hospedeiros.
Resultam interações de campos de deformação de rede entre discordâncias e estes átomos
impurezas e, consequentemente, o movimento da discordância é restringido. Por exemplo, um
átomo de impureza que seja menor do que um átomo hospedeiro a quem êle substitui exerce
deformações trativas sobre a circundante rede cristalina, como ilustrado na figura 7.17a. Ao
contrário, um átomo substitucional maior impõe deformações compressivas em sua vizinhança
(Figura 7.18a). Estes átomos solutos tendema se segregar ao redor de discordâncias numa maneira
que permita reduzir a energia global de deformação, isto é, cancer alguma deformação numa rede
que circunda uma discordância. Para realizar isto, um átomo de impureza menor é localizado onde
sua deformação trativa irá anular parcialmente alguma deformação compressiva de discordância.
Para a discordância de aresta na Figura 7.17b, este estaria adjacente à linha da discordâncvia e
acima deste plano de escorregamento. Um átomo de impureza maior estaria situado como na figura
7.18b.
Figura 7.17 (a) Representação de deformações de rede trativas impostas sobre átomos hospedeiros
por um átomo de impureza substitucional menor. (b) Localizações possíveis de um átomo de
impureza menor em relação a uma discordância de aresta tal que existe cancelamento parcial de de
deformações de rede impureza-discordância.
Figura 7.18 (a) Representação de deformações compressivas impostas sobre átomos hospedeiros
por um átomo impureza substitucional maior. (b) Localizaçòes possíveis de átomos de impureza
maiores em relação a uma discordância de aresta tal que existe cancelamento parcial de
deformações de rede impureza-discordância.
A resistência ao escorregamento é maior quando átomos impurezas estão presentes
porque a deformação global da rede deve aumentar se uma discordância for arrancada a partir dela.
Além disto, as mesmas interações de deformação de rede (Figuras 7.17b e 7.18b) existirão entre
átomos impurezas e discordâncias que estão em movimento durante deformação plástica. Assim
uma maior tensão aplicada é necessária para primeiro iniciar e a seguir continuar a deformação
plástica para ligas de solução sólida, como oposto para metais puros; isto é evidenciado pela
melhoria da resistência mecânica e da dureza.
7.10 - ENDURECIMENTO POR DEFORMAÇÃO
Endurecimento por deformação é um fenômeno pelo qual um metal dútil se torna mais duro e
mais forte quando êle é plasticamente deformado. Às vezes êle é também denominado
endurecimento por trabalho , ou, porque a temperatura na qual a deformação ocorre é "fria" em
relação à temperatura absoluta de fusão do metal, trabalho a frio. Muitos metais se endurecem por
deformação à temperatura ambiente.