Por que o encruamento afeta as propriedades mecânicas?

Perguntado por: epaz . Última atualização: 20 de maio de 2023
4.9 / 5 16 votos

O aço é um dos materiais mais comumente afetados pelo encruamento. Durante a deformação plástica do aço, as discordâncias se acumulam e formam uma estrutura densa. Esse acúmulo de discordâncias é o que confere ao aço sua maior resistência mecânica.

Encruamento é o fenômeno pelo qual um metal dúctil se torna mais duro e mais resistente quando submetido à deformação plástica, conforme Callister (2008), pode ser chamado também de endurecimento por trabalho, algumas vezes por ocorrer em temperatura ambiente pode ser chamado de trabalho a frio.

Efeito do recozimento em estruturas encruadas:
A estrutura de discordâncias geradas pelo encruamento é instável e em temperaturas e tempos suficientes tende a ser revertida. Quanto menor o grau de pureza da liga de alumínio, maior a temperatura em que o encruamento poderá ser revertido.

O encruamento é um processo que ocorre durante a deformação plástica dos materiais. Quando um material é submetido a uma carga que ultrapassa seu limite de elasticidade, ocorre uma deformação permanente. Esse processo resulta em alterações na estrutura cristalina do material, conhecido como encruamento.

O encruamento no material ocorre quando as discordâncias se deslocam para regiões mais energéticas do material como os contornos de grãos, gerando como consequência o aumento na dureza. O aumento do tamanho de grão provocado por um processo de laminação a quente aumenta a resistência do material.

São eles: laminação, trefilação, forjamento e extrusão.

A deformação plástica resultante do trabalho mecânico a frio provoca um aumento na dureza do material, denominado de endurecimento por deformação a frio ou encruamento, e como conseqüência aumenta a resistência mecânica e diminui a ductilidade do material.

- O encruamento ocorre basicamente porque os metais se deformam plasticamente por movimento de discordâncias e estas interagem diretamente entre si ou com outras imperfeições, ou indiretamente com o campo de tensões internas de várias imperfeições e obstáculos.

O encruamento, também chamado de trabalho a frio, é um fenômeno modificativo da estrutura cristalina dos metais e ligas pouco ferrosas, em que a deformação plástica realizada abaixo da temperatura de recristalização causará o aumento de discordâncias na estrutura cristalina e consequentemente o aumento de resistência ...

A taxa de encruamento é definida como a inclinação da curva Page 19 18 tensão-deformação na região correspondente à deformação uniforme, sendo uma característica que permite indicar o quanto o material aumenta sua resistência por meio da deformação plástica (GAMA, 2003).

Os objetivos principais do recozimento são: reduzir a dureza, melhorar a ductilidade, eliminar tensões (provocadas, muitas vezes, pelo processo de fundição ou ao de conformação mecânica, a quente ou a frio), adequar o tamanho dos grãos, regularizar a estrutura bruta de fusão, conseguir estruturas favoráveis para ...

O recozimento é um processo de tratamento térmico que altera a microestrutura de um material para alterar suas propriedades mecânicas ou elétricas. Em aços, o recozimento é usado para reduzir a dureza, aumentar a ductilidade e ajudar a eliminar tensões internas.

Os principais benefícios do recozimento são a redução da dureza e da fragilidade do material, aumento da maleabilidade, melhoria na usinabilidade e alívio de tensões residuais.

Como o aumento de dureza é obtido por encruamento (deformação plástica a frio), evidentemente a soldagem elimina esse ganho de dureza e assim tanto o metal de solda quanto a zona afetada pelo calor apresentarão menor resistência mecânica do que o metal base.

O movimento das discordâncias está relacionado com a capacidade que o metal tem de se deformar plasticamente, isto é, quanto mais fácil for a movimentação das discordâncias no metal maior será,também, sua ductilidade.

Endurecimento por solução sólida
E os elementos também podem ser adicionados nos instersticios, exemplo: carbono em ferro. Os átomos de soluto “deformam” a estrutura cristalina da matriz e interferem na movimentação das discordâncias, o efeito da inserção intersticial é maior que a substitucional.

Ao ser submetido a uma certa pressão, os metais se deformam de acordo com a força imposta sobre eles e de sua estrutura. Estas deformações podem ser plásticas (permanentes) ou elásticas (voltando à forma original após removida a força).

Fatores principais que afetam a recristalização: 1. uma quantidade mínima de deformação prévia: se o trabalho a frio prévio é zero, não há energia de ativação para a recristalização e ficam mantidos os grão originais; 2. quanto maior a deformação prévia, menor será a temperatura de recristalização; 3.

Recristalização: consiste em aquecer o metal deformado a frio até uma temperatura que permita a formação de novos grãos. Tem como finalidade restaurar a ductilidade e eliminar o encruamento do metal.