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PROPRIEDADES MECÂNICAS 255
σ 0
G
α
onde
é a tensão de cisalhamento para mover uma discordância
na ausência de outras;
é o módulo de cisalhamento e
é uma constante.
Mecanismos de endurecimento
Neste tópico serão discutidos brevemente os principais mecanismos de
endurecimento atuantes nos metais e ligas. Mecanismos de endurecimento
são maneiras de aumentar a resistência mecânica de um material, ou seja, são
modos de evitar a ocorrência de deformação plástica. Como nos metais e
ligas, a deformação plástica ocorre predominantemente por movimentação de
discordâncias, aumentar a resistência mecânica significa dificultar a movimentação
de discordâncias.
O endurecimento por deformação ou encruamento (“strain-hardening
ou work-hardening”) é o mais utilizado dentre os mecanismos de endurecimento,
pois praticamente todo metal ou liga pode ser submetido a este tipo
de endurecimento. Este foi provavelmente o primeiro mecanismo de endurecimento
observado pelo homem. Em 1540, V. Biringuccio, no seu livro clássico
De La Pirotechnia, já mencionava que os metais ao serem deformados
tornavam-se mais resistentes à deformação. Em outras palavras, eles endureciam
por deformação. Os obstáculos ao movimento das discordâncias são
neste caso outras discordâncias. Durante a deformação plástica, as discordâncias
movimentam-se, multiplicam-se, interagem entre si adquirindo degraus e
formando emaranhados, de modo que a sua movimentação exige tensões
crescentes. Existem várias teorias que tentam explicar o encruamento. A
teoria de Taylor (G.I.Taylor, Proc. Roy. Soc., vol. A145, pag. 362, 1934)
calcula a tensão necessária para mover uma discordância contra o campo de
tensão oriundo das outras discordâncias. A teoria de Mott (N.F.Mott, Proc.
Roy. Soc.; vol. B64, pag. 729, 1951 e Phil. Mag. vol. 43, pag. 1151, 1952)
considera grupos de discordâncias empilhadas, em lugar de discordâncias
individuais como fontes de tensões internas. A teoria de Seeger (A.Seeger;
J.Diehl; S.Mader; H.Rebstock, Phil. Mag. vol. 2, pag. 323, 1957) considera
que a tensão necessária para deformar um cristal é constituída de dois componentes:
um componente atérmico, de curto alcance, devido à interação com
discordâncias que “furam” o plano de deslizamento (discordâncias floresta) e