3 Conceitos de cristalografia e discordâncias

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3 Conceitos de cristalografia e discordâncias
Destacam-se a seguir alguns tópicos considerados importantes para o estudo da deformação plástica dos metais.
Estruturas Cristalinas de Metais:
cúbica de face centrada (c.f.c.)
cúbica de corpo centrado (c.c.c.)
hexagonal compacta (h.c.)
Índices de Miller
Sistemas preferenciais de deslizamento
Estrutura
No. de sistemas
Plano preferencial
Direção preferencial
c.f.c.
12
{111}
<110>
h.c.
3
(0001)
<1120>
(*) c.c.c.
48
{110} {112} e {123}
<111>
(*) Apesar de apresentar um elevado número de sistemas, as tensões necessárias no c.c.c. também são elevadas pois não existem planos compactos como no c.f.c. ou no h.c.
Discordâncias:
linha de discordância e vetor de Burgers;
discordância em cunha ou aresta, Taylor-Orowan (“edge”). Perpendicular ao vetor de Burgers, positiva ou negativa (Figura 3.1);
Figura 3.1 - Representação da discordância em cunha
movimentos por deslizamento perpendicular ao seu comprimento e por escalagem (“climb”) pela difusão de átomos extras ou de lacunas;
discordância em hélice ou espiral, Burgers (“screw”). Paralela ao vetor de Burgers (Figura 3.2)
 
Figura 3.2 - Representação da discordância espiral
movimento por deslizamento em planos que contêm a linha de discordância e o vetor de Burgers correspondente: possibilidade de passagem de um plano de deslizamento a outro mais favorável (deslizamento cruzado);
Interação de discordâncias: Formação, movimentação e travamento de degraus durante a interação (Figura 3.3)
 
 
Figura 3.3 - Interação de discordâncias
Geração de discordâncias: 
mecanismo ou fonte de Frank-Read (figura 3.4)
mecanismo de Orowan, por interação com partículas finas dispersas
barreiras de Lomer-Cottrell (Figura 3.5)
discordâncias parciais de “Shockley” (Figura 3.6): 
A dissociação de uma discordância em duas parciais, apresenta-se energeticamente favorecida, porém, causa uma falha na seqüência de empilhamento, gerando uma região h.c. numa estrutura do tipo c.f.c.
A “energia de falha de empilhamento” (EDE) é tanto maior quanto menor for a distância entre as discordâncias parciais. Como essas discordâncias tem seu movimento restrito ao plano da falha, o deslizamento cruzado nesse caso é dificultado e exige condições energéticas favoráveis, como é o caso dos metais com baixa EDE.
Esses materiais apresentam distâncias entre discordâncias parciais da ordem de 10 a 20 vezes o comprimento do vetor de Burgers, elevadas se comparadas às distâncias de uma vez observadas nos materiais de alta EDE.
Nos metais de alta EDE, a recombinação das discordâncias parciais é efetuada com níveis menores de tensão, facilitando o deslizamento cruzado.
Figura 3.4 -Geração de discordâncias pelo mecanismo de Frank-Read
Figura 3.5 – Representação de uma barreira de Lomer-Cottrell
Figura 3.5 - Representação de discordâncias parciais de Shockley
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