A temperatura na conformação mecânica

Páginas: 15 (3603 palavras) Publicado: 9 de abril de 2012
A TEMPERATURA NA CONFORMAÇÃO MECÂNICA
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Os processos de conformação são comumente classificados em operações de trabalho a quente, a morno e a frio. O trabalho a quente é definido como a deformação sob condições de temperatura e taxa de deformação tais que processos de recuperação e recristalização ocorrem simultaneamente com a deformação. De outra forma, o trabalho a frio é a deformaçãorealizada sob condições em que os processos de recuperação e recristalização não são efetivos. No trabalho a morno ocorre recuperação, mas não se formam novos grãos (não há recristalização).
No trabalho a quente, devido à intensa vibração térmica que facilita muito a difusão de átomos e a mobilidade e aniquilamento das discordâncias, o encruamento e a estrutura distorcida dos grãos produzida peladeformação são muito rapidamente eliminados pela formação de novos grãos livres de deformação, como resultado da recristalização. É possível conseguir grandes níveis de deformação, uma vez que os processos de recuperação e recristalização acompanham a deformação. Ele ocorre a uma tensão constante e, como a tensão de escoamento plástico decresce com o aumento da temperatura, figura 1, a energianecessária para a deformação é geralmente muito menor para o trabalho a quente do que para o trabalho a frio ou a morno.
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Figura 1- Variação da tensão de compressão com a deformação em função da temperatura para um aço de baixo carbono
No trabalho a frio, como o encruamento não é aliviado, a tensão aumenta com a deformação. Assim a deformação total, que é possível dese obter sem causar fratura, é menor no trabalho a frio do que no trabalho a quente e a morno, a menos que seus efeitos sejam aliviados por tratamentos térmicos de recozimento.
No trabalho a morno ocorre uma recuperação parcial da ductilidade do material e a tensão de conformação situa-se numa faixa intermediária entre o trabalho a frio e a quente.
Costuma-se definir, para fins práticos, asfaixas de temperaturas do trabalho a quente, a morno e a frio, baseadas na temperatura homóloga, que permite a normalização do comportamento do metal, figura 2. Em um metal puro que não sofre transformação de fase no estado sólido, os pontos de referência em termos de temperatura são o zero absoluto e o ponto de fusão, que quando em grau Kelvin fornecem os pontos extremos da escala homóloga detemperaturas.
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Figura 2 - Representação da temperatura homóloga e da faixa de temperaturas onde ocorre: trabalho a frio (TF), a morno (TM) e a quente (TQ).
Em termos de conformação mecânica, chama-se de trabalho a quente (TQ) aquele que é executado em temperaturas acima de 0,5Tf ; trabalho a morno (TM), executado na faixa compreendida (grosseiramente) entre 0,3 e 0,5 Tf e trabalho a frio(TF) aquele que é executado entre 0 e 0,3 Tf .
É importante compreender que a distinção básica entre TQ e TF é, portanto, função da temperatura em que se dá a recristalização efetiva do material. Assim, embora para muitas ligas comerciais a temperatura do TQ seja realmente elevada em relação à ambiente, para metais como Pb e Sn, que se recristalizam rapidamente à temperatura ambiente apósgrandes deformações, a conformação à temperatura ambiente é TQ. Por outro lado, a conformação a 1100oC é TF para o tungstênio, cuja temperatura de recristalização é superior a esta, embora seja TQ para o aço.

GERAÇÃO DE CALOR NA CONFORMAÇÃO MECÂNICA
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Nos processos de conformação, tanto a deformação plástica quanto o atrito contribuem para a geração de calor. Da energia empregada nadeformação plástica de um metal, apenas 5 a 10% ficam acumulados na rede cristalina, sob a forma de energia interna, sendo os restantes 90 a 95% convertidos em calor. Em algumas operações de conformação contínua, como extrusão e trefilação, efetuadas em altas velocidades, a temperatura pode aumentar de centenas de graus. Uma parte do calor gerado é dissipada (transmitido às ferramentas ou perdido para a...
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