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É às vezes conveniente exprimir o grau de deformação plástica como porcentagem de
trabalho a frio em lugar de deformação. Porcentagem de trabalho a frio (%CW) é definida como
%CW = ([A o - A d ] / A o ) x 100 (7.6)
onde A o é a área original da seção reta que experimenta a deformação e A d é a área após a
deformação.
Figuras 7.19a e 7.19b demonstramcomo aço, latão e cobre aumentam em limite
convencional de elasticidade e em limite de resistência à tração com o aumento de trabalho a frio. O
preço para estas melhorias de dureza e de resistência mecânica é a dutilidade do metal. Isto é
mostrado na Figura 7.19c, na qual a dutilidade, em porcentagem de elongação, experimenta uma
redução com o aumento da porcentagem de trabalho a frio para as mesmas 3 ligas. A influência de
trabalho frio sobre o comportamento de um aço é claramente retratada na Figura 7.20.
Figura 7.19 - Para um aço 1040, latão e cobre, (a) o aumento do limite convencional de
elasticidade, (b) o aumento do limite de resistência à traçào, e (c) o decréscimo da dutilidade (%EL)
com a porcentagem de trabalho a frio. (Adaptadoa partir de Metals Handbook: Properties and
Selection, Irons and Steels, Vol.1, 9a.Edição, B. Bardes, Editor, American Society for Metals,
1978, p.226, e Metals Handbook: Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Pure
Metals, Vol.2, 9a. Edição, H. Baker, Managing Editor, American Society for Metals, 1979, pp.276
e 327).
Figura 7.20 - A influência do trabalho a frio sobre o comportamento tensão-deformação para um
aço baixo carbono. (A partir de Metals Handbook: Properties and Selection: Irons and Steels,
Vol.1, 9a. Edição, B. Bardes, Editor, American Society for Metals, 1978,p.221).
Endurecimento por deformação é demonstrado num diagrama tensão-deformação
apresentado anteriormente (Figura 6.16). Inicialmente, o metal com limite convencional de
elasticidade σ yo é plasticamente deformado até o ponto D. A tensão é aliviada, a seguir reaplicada
com um resultante novo limite convencional de elasticidade, σ yi . O metal tornou-se assim mais forte
durante o processo porque σ yi é maior do que σ yo .
O fenômeno do endurecimento por deformação é explicado com base em interações dos
campos de deformação discordância-discordância similares àqueles discutidos na Seção 7.3. A
densidade de discordância num metal aumenta com a deformaçào ou trabalho a frio, como já
mencionado. Consequentemente, a distância média de separação entre discordâncias decresce - as
discordâncias são posicionadas mais próximas entre si. Em média, interações de deformação
discordância-discordância são repulsivas. O resultado líquido é que o movimento de uma
discordância é impedido pela presença de outras discordâncias. À medida em que a densidade de
discordâncias aumenta , esta resistência ao movimento de discordância por outras discordâncias se
torna mais pronunciada. Assim a tensão imposta necessária para deformar um metal aumenta com o
aumento do trabalho a frio.
Endurecimento por deformação é às vezes utilizado comercialmente para melhorar as
propriedades mecânicas de metais durante os procedimentos de fabricação. Os efeitos de
endurecimento por deformação podem ser removidos por um tratamento térmico de recozimento,
como discutido na Seção 11.2.
De passagem, para a expressão matemática que relacionada a tensão verdadeira e