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: