2 Respostas a Esforço Mecânico Parte II

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Universidade Federal de Ouro Preto 
Respostas dos Materiais a um 
Esforço Mecânico 
Parte II 
 
 
Margarida Márcia Fernandes Lima 
DECAT-EM-UFOP 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Limite de escoamento definido 
O envelhecimento 
por deformação 
provoca o retorno 
do escoamento 
descontínuo. 
Aumenta a tensão 
de escoamento e 
produz uma 
redução na 
ductilidade. 
Escoamento descontínuo 
Curvas tensão-deformação para um aço baixo carbono 
mostrando envelhecimento por deformação. Região 
A, deformação após sesc definido – escoamento 
descontínuo. Região B, re-ensaio imediatamente após 
o ponto X. Região C, reaparecimento e aumento do 
ponto de escoamento depois de envelhecimento em 
torno de 130 °C ou em alguns dias na temperatura 
ambiente. 
Metalurgia Mecânica, Dieter, 
G. E., pág 182, 2ª edição. 
 
-Aprisionamento e liberação de discordâncias por 
atmosferas de átomos de carbono e nitrogênio. 
-Linhas de Lüders na superfície da peça. 
-O serrilhamento provém de sucessivos escoamentos e 
envelhecimentos enquanto o corpo de prova é 
deformado. 
Efeito Portevin-LeChatelier no ferro 
(Esquemático) 
Envelhecimento 
 dinâmico 
 Se a velocidade é lenta a discordância pode 
ser capaz de se mover arrastando a sua 
atmosfera de impurezas. 
 Para maiores velocidades, as discordâncias 
saem da atmosfera acarretando a queda do 
escoamento. Desde que a mobilidade dos 
átomos de soluto é grande nas temperaturas 
nas quais o escoamento descontínuo ocorre, 
novos átomos movem-se para as 
discordâncias e as bloqueiam. O processo é 
repetido inúmeras vezes causando 
serrilhamento nas curvas tensão-
deformação. 
 
Estágio I – Região de encruamento 
Estágio II – Taxa de deformação 
constante 
Estágio III – Região de ruptura. Só 
ocorre quando se tem carga ou 
temperatura elevada. 
Comportamento em Fluência 
 
Polímero termoplástico 
 parcialmente cristalino 
Grandes deformações 
recuperáveis são 
produzidas, mesmo sob 
pequenos níveis de 
tensão.Gr 
 
Polímero semi-cristalino 
 
Compósitos matriz-fibra 
 
 
Efeito Bauschinger 
 Fenômeno geral dos policristais. 
 A tensão necessária para reverter a 
direção de deslizamento em um plano 
de deslizamento é mais baixa do que 
aquela necessária para continuar o 
deslizamento. 
 
 Deformação b – Forma de descrever o 
efeito. 
 O fenômeno é reversível. 
Efeito Bauschinger e 
o ciclo de histerese 
mecânica 
 Àrea sob a curva é 
função da 
deformação 
adicional além do 
sesc e n
o vezes que 
o ciclo é repetido. 
Metalurgia Mecânica, Dieter, 
G. E., pág 209, 2ª edição 
 Ponto A = sesc original de um material por 
tração 
 Ponto B - sesc original do mesmo material 
por compressão. 
 sesc de A e B são bem próximos. 
 Curva OAC, outro corpo de prova. Ensaio de 
tração realizado além do sesc. Ao descarregar, 
segue o caminho CD, sendo desprezado um 
pequeno efeito de histerese elástica. Em 
sequência, aplica-se uma tensão compressiva, o 
escoamento começa no ponto E. sesc no ponto E 
< < sesc no ponto B. 
 A tensão de tração aumentou de A para C. A 
tensão de compressão foi diminuída. 
 
 Se ocorrer muitas vezes pode 
ocasionar FRATURA. 
 Aplicação: conformação mecânica. 
Quando metais severamente 
deformados a frio são submetidos a 
cargas de sinal contrário. 
Explicação do efeito Bauschinger 
(a) Deformação de 10%. Início da formação de 
células com emaranhado de discordâncias. 
(b) Deformação de 50%. Equilíbrio do tamanho da 
célula com elevada densidade de discordâncias nas 
paredes das células. 
 
 
 Orowan mostrou que durante a 
deformação plástica as discordâncias 
vão se acumulando em barreiras no 
emaranhado, e eventualmente formam 
células. Quando a carga for retirada, 
as linhas de discordâncias não se 
moverão facilmente porque a estrutura 
está mecanicamente estável. 
 Quando a direção de carregamento é 
invertida, algumas discordâncias 
podem mover-se por uma apreciável 
distância sob a ação de tensões 
cisalhantes baixas porque as barreiras 
atrás das discordâncias não são tão 
fortes e próximas quanto as barreiras 
imediatamente a sua frente. Isso 
provoca um nível de tensão mais baixa 
para o escoamento quando a direção 
de carregamento é invertida.