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Aula Teoria das discordancia

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TEORIA DAS 
DISCORDÂNCIAS 
DEFEITOS CRISTALINOS 
“NÃO EXISTEM ESTRUTURAS CRISTALINAS PERFEITAS” 
Exemplos: 
Processos de cementação e nitretação de aços, 
Dopagem de semicondutores, 
Endurecimento de metais e ligas por encruamento (deformação a frio), 
Refino do tamanho de grão, 
Etc. 
• Imperfeições de ponto 
• Imperfeições de linha 
• Imperfeições de superfície 
IMPERFEIÇÕES DE PONTO (defeitos pontuais) 
LACUNAS 
onde: 
N é o n° de átomos 
T é a temperatura absoluta (K) 
k é a constante de Boltzmann (1,38 10-23 J/átomo K ou 8,62 10-5 eV/átomo K) 
Qv é a energia de ativação (J ou eV) 
Exemplo: 1 m3 de Cobre possui 8x1028 átomos e a 1000°C apresenta Nv = 2,2x1025 
AUTO-INTERSTICIAL 
IMPUREZAS 
SUBSTITUCIONAIS 
INTERSTICIAIS 
SOLUÇÕES SÓLIDAS 
Exemplos: 
• Solução sólida substitucional: Prata 925 - constitui uma solução sólida 
substitucional com 7,5% de cobre na prata. 
• Solução sólida intersticial: Aços extra-doce - nestes aços, os átomos de C 
ficam alocados nos interstícios das células cristalinas. 
IMPERFEIÇÕES DE LINHA - DISCORDÂNCIAS 
CLASSIFICAÇÃO DAS DISCORDÂNCIAS 
• discordância em cunha 
• discordância em hélice e 
• discordância mista 
DISCORDÂNCIA EM CUNHA 
DISCORDÂNCIA EM HÉLICE 
DISCORDÂNCIAS MISTAS 
OBSERVAÇÃO DE DISCORDÂNCIAS 
IMPERFEIÇÕES DE SUPERFÍCIE 
• superfícies externas, 
• contornos de fase. 
• contornos de grão, 
• contornos de macla e 
• defeitos de empilhamento. 
CONTORNOS DE FASE 
CONTORNOS DE GRÃO 
CONTORNOS DE MACLA 
MOVIMENTAÇÃO DE DISCORDÂNCIAS E SISTEMAS DE ESCORREGAMENTO 
DEFORMAÇÃO ELÁSTICA 
DEFORMAÇÃO PLÁSTICA 
MOVIMENTAÇÃO DAS DISCORDÂNCIAS 
DENSIDADE DE DISCORDÂNCIAS 
• Metais recozidos e cuidadosamente preparados: 103 mm-2 
• Metais altamente deformados: entre 109 e 1010 mm-2 (1000 km em 1 mm3) 
(1 mm3 de Cu apresenta 8.493.1019 átomos) 
• Metais deformados e submetidos a tratamento térmico: 105 106 mm-2 
SISTEMAS DE ESCORREGAMENTO 
INTERAÇÕES ENTRE DISCORDÂNCIAS 
Lista de exercícios 
Calcular a fração de lacunas (Nv/N) para o cobre na temperatura ambiente (293 K) 
e na temperatura de 1350 K. Assuma uma energia de ativação de 0,9 eV/átomo 
para as duas temperaturas. 
Dados: A temperatura de fusão do cobre puro é 1356 K. 
k = 8,62 x 10-5 eV/átomo. K 
A presença de impurezas ou a adição de elementos de liga diminui o número de 
lacunas em um material metálico? Justifique sua resposta. 
Qual a importância da existência de discordâncias nos materiais metálicos? Quais 
as implicações no comportamento mecânico? 
Por que o aumento do teor de C em um aço aumenta sua resistência (limite de 
escoamento e resistência)? 
Quais são os defeitos cristalinos planares (de superfície) e como estes podem 
interagir com as discordâncias?

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