mecanismos de endurecimento dos aços

Mecanismos de endurecimento em aços [16]
¾ Engenheiro Mecânico

propriedades mecânicas • módulo de elasticidade
• limite de escoamento
• dureza

projetos mecânicos â i

materiais de engenharia

resistência mecânica e tenacidade adequadas 1>

Mecanismos de endurecimento em aços
¾ Principais mecanismos de endurecimento:

• Solução sólida
• Refino de grão
• Precipitação
• Discordâncias (encruamento)
• Transformações de fase
2>

Mecanismos de endurecimento em aços
¾ Endurecimento por solução sólida: átomos de soluto “deformam” deformam a estrutura cristalina da matriz e interferem na movimentação das discordâncias

efeito (intersticiais) > efeito (substitucionais)

Soluto intersticial

Soluto substitucional
(átomo menor)

Soluto substitucional
(átomo maior)

3>

Mecanismos de endurecimento em aços
¾ Endurecimento por solução sólida:

Processo industrial adição de elementos de liga 4>

Mecanismos de endurecimento em aços
¾ Endurecimento por refino de grão: contribui tanto para o aumento de resistência mecânica quanto para a tenacidade dos aços.
¾ Hall-Petch:

σ

σ y = σo + k ⋅ d

−1 / 2

1
2

σ
5>

Mecanismos de endurecimento em aços
¾ Endurecimento por refino de grão:

Processo industrial laminação controlada 6>

Mecanismos de endurecimento em aços
¾ Endurecimento por precipitação: partículas de segunda fase bloqueiam a movimentação das discordâncias discordâncias, tornando necessário o aumento da energia de deformação. deformáveis (coerentes)
1/ 2

Δσp = k ⋅ ε

3/2

⋅f

1/ 2

⎛r ⎞
⋅⎜ ⎟
⎝b⎠

partículas indeformáveis (incoerentes)

k⋅f
Δσp =
D

1/ 2

⎛D⎞
⋅ ln⎜ ⎟
⎝ 2b ⎠
7>

Mecanismos de endurecimento em aços
¾ Endurecimento por precipitação: se as partículas forem coerentes as discordâncias podem cisalhá-las. cisalhá-las partícula coerente

T

T antes depois
8>

Mecanismos de endurecimento em aços
¾ Endurecimento por precipitação: se as partículas forem incoerentes as discordâncias devem ultrapassa-las ultrapassa-las. partícula incoerente

Modelo de