Transcript Deformação Plástica por Fluência (Difusão)

Deformação Plástica por
Fluência
COT – 741: Princípios de deformação
plástica
Prof: Paulo Emílio Valadão de Miranda
Monitor: Guilherme Farias Miscow
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.
Mecanismos de Fluência
Deslizamento de discordâncias;
Fluência por discordâncias;
Fluência por difusão
– Nabarro-Herring;
– Coble;
Deslizamento de contorno de grão.
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.
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).
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.
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.
Mapas de Fluência
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.
Ensaio de Fluência Acelerada
ε
I
II
III
t
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.
Variáveis que Afetam
a Vida em Fluência
Temperatura;
Composição química;
Tamanho de grão;
Nível de tensoes.