Mecanismos de endurecimento

Mecanismos de endurecimento em aços [16]
Engenheiro Mecânico projetos mecânicos â i

propriedades mecânicas

materiais de engenharia

• módulo de elasticidade • limite de escoamento • dureza

resistência mecânica e tenacidade adequadas 1>

Mecanismos de endurecimento em aços Principais mecanismos de endurecimento: • Solução sólida • Refino de grão • Precipitação • Discordâncias (encruamento) • Transformações de fase
2>

Mecanismos de endurecimento em aços
Endurecimento por solução sólida: átomos de soluto “deformam” a estrutura cristalina da deformam matriz e interferem na movimentação das discordâncias

efeito (intersticiais) > efeito (substitucionais)

Soluto intersticial

Soluto substitucional (átomo menor)

Soluto substitucional (átomo maior)

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Mecanismos de endurecimento em aços
Endurecimento por solução sólida:

Processo industrial

adição de elementos de liga

4>

Mecanismos de endurecimento em aços
Endurecimento por refino de grão: contribui tanto para o aumento de resistência mecânica quanto para a tenacidade dos aços. Hall-Petch:

σ

σ y = σo + k ⋅ d
1 2

−1 / 2

σ
5>

Mecanismos de endurecimento em aços
Endurecimento por refino de grão:

Processo industrial

laminação controlada

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Mecanismos de endurecimento em aços
Endurecimento por precipitação: partículas de segunda fase bloqueiam a movimentação das discordâncias tordiscordâncias, nando necessário o aumento da energia de deformação. deformáveis (coerentes)

Δσp = k ⋅ ε partículas 3/2

⋅f

1/ 2

⎛r ⎞ ⋅⎜ ⎟ ⎝b⎠

1/ 2

indeformáveis (incoerentes)

k⋅f Δσp = D

1/ 2

⎛D⎞ ⋅ ln⎜ ⎟ ⎝ 2b ⎠
7>

Mecanismos de endurecimento em aços
Endurecimento por precipitação: se as partículas forem coerentes as discordâncias podem cisalhá-las. cisalhá-las

partícula coerente

T antes depois

T

8>

Mecanismos de endurecimento em aços
Endurecimento por precipitação: se as partículas forem incoerentes as discordâncias