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 III I II 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.