metalurgia f­sica - aula 2,3

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Notas de Aula de Conformação Mecânica - Aulas 2 e 3 de Metalurgia Física.

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  • CONFORMAO MECNICA

    Aulas 2-3

    Cristina Sayuri Fukugauchi cfukugauchi@gmail.com

    2015

  • Conformao mecnica 06/fev Apresentao do Plano de ensino (ementa, contedo programtico, avaliaes). 13/fev "Captulo 1: INTRODUO AOS PROCESSOS INDUSTRIAIS DE FABRICAO Captulo 2: Noes de Metalurgia Fsica 2.1 Introduo; 2.2 - Microestrutura dos metais; 20/fev " 2.2 - Microestrutura dos metais; **Defeitos cristalinos.***Exerccios relativos a Metalurgia Fsica 27/fev " 2.3 - Deformao elstica e deformao plstica; 2.4 - Encruamento e recristalizao; 2.5 - Trabalho a quente, a morno e a frio; 2.6 - Principais propriedades mecnicas dos materiais metlicos; 2.7 - Efeitos do encruamento e da recristalizao nas propriedades mecnicas dos metais 06/mar Atividade em sala de aula 13/mar Captulo 3: PROCESSOS DE LAMINAO 20/mar Captulo 4: PROCESSOS DE EXTRUSO. Captulo 5: PROCESSOS DE TREFILAO 27/mar Atividade em sala de aula 03/abr 10/abr 1 avd 17/abr Vista de prova

  • Bibliografia Bsica:

    CALLISTER JR, W. D. Cincia e engenharia de materiais: uma introduo. 7ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008

    DIETER, G. E. Metalurgia Mecnica. 2ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1981.

    Notas de aulas

    Material Prof Alexandre Palmeira

  • METALURGIA FSICA

  • http://www.noticiasautomotivas.com.br/novo-smart-fortwo-2015-enfrenta-mercedes-benz-classe-s-no-crash-test-video/

    Atualmente....

  • Estrutura dos metais

    Os metais, no estado slido, so constitudos de numerosos pequenos cristais e so, portanto materiais policristalinos. Esses cristais so, normalmente, denominados gros.

    O exame dos aspectos estruturais feito com o auxlio de microscpio. As estruturas que necessitam desse tipo de aumento para o seu exame so classificadas como microestrutura.

    H tambm uma estrutura dentro dos prprios gros, o arranjo atmico dos cristais, chamado estrutura cristalina.

  • Ao inoxidvel ferrtico ABNT 409

    Microestrutura de ferrita (parte clara) e perlita (parte escura)

    Gros de Titnio

  • Estrutura cristalina

    regular e repetitiva.

    clula unitria: menor agrupamento de tomos que possui a simetria do cristal.

    permite descrever qualquer tipo estrutura como um todo, porque a estrutura completa pode ser gerada pela repetio da clula unitria no espao.

    7 formas de clula unitria que podem ser empilhadas para formar os sistemas cristalinos no espao tridimensional:

    cbica, tetragonal, ortorrmbica, rombodrica, hexagonal, monoclnica e triclnica.

  • Destes sistemas cristalinos podemos identificar 14 tipos diferentes de clulas unitrias, conhecidas como redes de Bravais

  • ESTRUTURAS CRISTALINAS DOS METAIS

    Dentre as estruturas cristalinas dos metais as mais importantes so:

    Estrutura cbica de corpo centrado - ccc

    (body centered cubic bcc)

    Estrutura cbica de face centrado - cfc

    (face centered cubic fcc)

    Estrutura hexagonal compacta- hc

    (hexagonal close packed hcp)

    Pois a maioria dos metais cristalizam-se nesses sistemas.

  • Estrutura cbica de corpo centrado ccc

    contm um tomo em cada vrtice do cubo e um tomo em seu centro.

    cada clula unitria contm 2 tomos (8 x 1/8 + 1 = 2).

  • Nmero de coordenao: nmero de vizinhos mais prximos de um tomo. Para a estrutura ccc, o nmero de coordenao 8.

    Fator de empacotamento atmico: relao entre o volume ocupado pelos tomos e o volume da clula unitria

  • Estrutura cbica de face centrada cfc

    clula unitria contm quatro tomos (8 x 1/8 + 6 x = 4).

    contm um tomo em cada vrtice do cubo alm de um tomo em cada face do cubo.

  • nmero de coordenao (nmero de vizinhos mais prximos de um tomo): 12.

    fator de empacotamento

  • Para poder descrever a estrutura cristalina necessrio escolher uma notao para

    posies, direes e planos.

    Posies So definidas dentro de um cubo com lado unitrio

  • Localize o ponto com coordenadas 1

  • Especifique as coordenadas dos pontos para todas as posies atmicas de uma clula unitria CCC

  • Posies atmicas numa clula unitria CCC.

  • Direes e planos cristalinos

    3 nmeros inteiros ou ndices so usados para designar direes e planos

    a base para determinar valores dos ndices a clula unitria, com um sistema de coordenadas consistindo de 3 eixos (x, y e z) situados num dos cantos e coincidindo com as arestas da clula unitria.

    Para alguns sistemas cristalinos (hexagonal, rombodrico, monoclnico e triclnico) os 3 eixos no so mutuamente perpendiculares

  • Direes cristalogrficas

    Qualquer linha (ou direo) do sistema de coordenadas pode ser especificada atravs de dois pontos: origem do sistema de coordenadas; o outro, o primeiro ponto do cristal, (u,w,v), que voc alcanaria caso estivesse andando na direo especificada a partir de (0,0,0). A direo representada entre colchetes [...].

  • As direes so definidas a partir da origem

    Suas coordenadas so dadas pelos pontos que cruzam o cubo unitrio. Se estes pontos forem fracionais, multiplica-se para obter nmeros inteiros.

  • Planos cristalogrficos

    As orientaes dos planos para uma estrutura cristalina so representadas numa maneira similar.

    A base a clula unitria, com o sistema coordenado de 3 eixos

    Em todos os sistemas cristalinos, exceto o hexagonal, os planos cristalogrficos so especificados por 3 ndices de Miller como (hkl).

    Quaisquer 2 planos paralelos entre si so equivalentes e tm ndices idnticos.

  • A perfeita notao dos planos cristalinos de grande importncia, pois serve para:

    determinao da estrutura cristalina deformao plstica: a deformao plstica (permanente) dos metais ocorre pelo deslizamento dos tomos, escorregando uns sobre os outros no cristal. Este deslizamento tende a acontecer preferencialmente ao longo de planos e direes especficos do cristal.

    propriedades de transporte: em certos materiais, a estrutura atmica em determinados planos causa o transporte de eltrons e/ou acelera a conduo nestes planos, e, relativamente, reduz a velocidade em planos distantes destes.

  • Determine os ndices de Miller para os planos mostrados na clula unitria abaixo:

  • Determine os ndices de Miller para os planos mostrados na clula unitria abaixo:

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