fluencia

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Deformação Plástica por Fluência
COT – 741: Princípios de deformação plástica
Prof: Paulo Emílio Valadão de Miranda
Monitor: Guilherme Farias Miscow
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Fluência
É um processo de fratura que ocorre em conseqüência de deformação plástica dependente do tempo (viscoelástica);
A deformação plástica ocorre sob carga ou tensão constante, em temperaturas elevadas (T>0,5THF);
Muito importante no projeto de vasos de pressão, turbinas a gás, palhetas de avião, e outros.
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Mecanismos de Fluência
Deslizamento de discordâncias;
Fluência por discordâncias;
Fluência por difusão
Nabarro-Herring;
Coble;
Deslizamento de contorno de grão.
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Deslizamento de Discordâncias
É a geração e movimentação de discordâncias usual. Ocorre por ativação térmica e mecânica para valores de tensão /G >10-2;
A taxa de fluência é função direta da resistência à movimentação de discordâncias.
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Fluência por Discordâncias
Envolve principalmente o mecanismo de escalagem, assistida pela presença massiva de defeitos pontuais em equilíbrio termodinâmico;
A faixa de temperatura para sua ocorrência é elevada e a tensão é relativamente alta também (10-4 < /G < 10-2).
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Fluência por Difusão
A fluência por difusão ocorre em função de um fluxo de defeitos pontuais segundo um gradiente de tensão;
O nível de tensão é da ordem de /G <10-4;
A difusão pode ocorrer ao longo dos contornos de grão (Coble) ou por dentro dos grão (Nabarro-Herring);
A fluência de Coble ocorre em temperaturas mais baixas em relação à de Nabarro-Herring, visto que o livre caminho médio do contorno de grão em baixas temperaturas é maior;
Em temperaturas elevadas a ativação térmica é suficiente para promover difusão dentro do grão.
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Deslizamento de Contorno de Grão
Partes de um contorno de grão ganham mobilidade promovendo alongamento dos mesmos;
Para acomodar a mudança de forma dos grão pode ser necessária a formação de “dobras” nas junções dos contornos;
O mecanismo de deslizamento de contorno é de extrema importância na iniciação de micromecanismos de fratura por fluência;
Também é importante na acomodação da mudança de forma durante a fluência por difusão.
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Mapas de Fluência
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Ensaio de Fluência Acelerada
Projetos são baseados nas variáveis obtidas em ensaios;
Obtêm-se uma curva com normalmente três estágios distintos;
A taxa de deformação e os mecanismos de fluência predominantes variam entre os estágios.
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Ensaio de Fluência Acelerada
ε
t
I
II
III
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Ensaio de Fluência Acelerada
Estágio I (fluência primária, transiente)
Predomina o encruamento (deslizamento de discordâncias). A taxa de deformação decresce com o tempo;
Estágio II (fluência secundária, estacionária)
Há um balanço entre mecanismos de amolescimento (poligonização, escalagem e deslizamento cruzado) com mecanismos de endurecimento (encruamento). A taxa de deformação é constante;
Estágio III (fluência terciária)
A taxa de deformação é crescente. Iniciam-se micromecanismos de fratura, com destaque para o deslizamento de contorno de grão.
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Variáveis que Afetam
a Vida em Fluência
Temperatura;
Composição química;
Tamanho de grão;
Nível de tensoes.