mecanismos de endurecimento de metais

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MECANISMOS DE ENDURECIMENTO DE METAIS 
normalmente a ductilidade é sacrificada quando uma liga tem sua resistência aumentada, ou 
seja, fragiliza 
a deformação plástica macroscópica corresponde ao movimento de grande número de 
discordâncias, então a habilidade de um metal se deformar plasticamente depende da 
habilidade das discordâncias se moverem 
princípio do endurecimento: quanto menos restrito estiver o movimento das discordâncias, 
maior será a facilidade na qual um metal poderá se deformar, e mais dúctil e menos resistente 
ele se tornará. Todas as técnicas de aumento de resistência dependem desse princípio 
simples: A restrição ou o impedimento ao movimento das discordâncias con fere maior dureza 
e resistência ao material. 
AUMENTO DA RESISTÊNCIA PELA REDUÇÃO DO TAMANHO DE GRÃO 
O contorno de grão atua como uma barreira ao movimento das discordâncias por duas razões: 
1: Uma vez que os dois grãos têm orientações diferentes, uma discordância que passe para o 
grão B terá que mudar a direção do seu movimento; isso se torna mais difícil conforme 
aumenta a diferença na orientação cristalográfica. 
2: A falta de ordem atômica na região do contorno de grão resultará em uma descontinuidade 
dos planos de escorregamento de um grão para o outro. 
Um material com granulação fina tem dureza maior e é mais resistente que um material com 
granulação grosseira, o primeiro possui maior área total de contornos de grão para impedir o 
movimento das discordâncias 
O tamanho de grão pode ser regulado pela taxa de solidificação a partir da fase líquida e, 
também, através de deformação plástica seguida por um tratamento térmico apropriado 
a redução no tamanho de grão melhora a resistência, e também a tenacidade de muitas ligas. 
AUMENTO DA RESISTÊNCIA POR SOLUÇÃO SÓLIDA 
consiste na formação de ligas com átomo de impurezas substitucional ou intersticial 
O aumento da concentração de impurezas resulta no aumento no limite de resistência à tração 
e no limite de escoamento 
 impurezas impõem deformações de rede sobre os átomos e o movimento das discordâncias 
fica restrito. 
um átomo de impureza menor que o átomo hospedeiro exerce deformações de tração sobre a 
rede cristalina vizinha. De maneira oposta, um átomo substitucional maior impõe deformações 
compressivas sobre sua vizinhança 
 
ENCRUAMENTO 
 
É o fenômeno pelo qual um metal dúctil se torna mais duro e mais resistente à medida que é 
deformado plasticamente. 
O preço pago por esse aumento na dureza e na resistência está na ductilidade do metal, tendo 
o alongamento percentual reduzido 
COMO OCORRE: 
O fenômeno do encruamento é explicado com base nas interações entre as discordâncias e os 
campos de deformação de discordâncias 
a densidade de discordância em um metal aumenta com a deformação ou o trabalho a frio, 
devido a multiplicação das discordâncias ou à formação de novas discordâncias 
ficando posicionadas mais próximas umas às outras tras. Na média, as interações 
discordâncias-defoi ções devidas às discordâncias são repulsivas. O resultado global é tal que o 
movimento de uma discordância é dificultado pela presença das outras 
TRÊS MECANISMOS 
o aumento da resistência pela redução no tamanho de grão, o aumento da resistência por 
solução sólida e o encruamento podem ser usados em conjunto; por exemplo, uma liga que 
tenha tido sua resistência aumentada por solução sólida também pode ser encruada. 
os efeitos do aumento da resistência devidos à redução do tamanho de grão e ao 
encruamento podem ser eliminados, ou pelo menos reduzidos, por um tratamento térmico em 
alta temperatura