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a) Fundição. d) Metalurgia do pó. b) Usinagem. c) Soldagem. Os processos de fabricação mecânica podem ser agrupados em 5 grupos principais. E) CONFORMAÇÃO MECÂNICA. Esquema geral dos processos de conformação. Variáveis envolvendo matéria prima, ferramenta, processo e produto Matéria prima:
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a) Fundição d) Metalurgia do pó b) Usinagem c) Soldagem Os processos de fabricação mecânica podem ser agrupados em 5 grupos principais. E) CONFORMAÇÃO MECÂNICA
Variáveis envolvendo matéria prima, ferramenta, processo e produto • Matéria prima: • Composição química • Microestrutura • Propriedades mecânicas • Acabamento superficial • Ferramenta: • Geometria • Dimensões • Material empregado • Acabamento superficial • Equipamento: • Capacidade • Velocidade • Forma de atuação
Processo: • Temperatura • Lubrificação • Taxa de deformação • Grau de deformação • Produto: • Microestrutura • Propriedades mecânicas • Acabamento superficial • Geometria e dimensões.
Deformação plastica: aspectos fenomenologicos Tensão Deformação Modulo de Young
Lei da constancia do volume h0.b0.l0=h1.b1.l1 A deformação global será A soma das velocidades de deformação será
Conceitos de cristalografia e discordâncias • Destacam-se a seguir alguns tópicos considerados importantes para o estudo da deformação plástica dos metais • Estruturas cristalinas dos metais • Cúbica de corpo centrado • Cúbica simples
Cubica de corpo centrado • Cubica de faces centrado
Hexagonal simples • Hexagonal compacto
Direções e planos preferências de deslizamento *apesar de apresentar um elevado numero de sistemas, eles não são tão compactos como o CFC ou o HC
Vazio Imperfeições nas estruturas cristalinas Imperfeição de Schottky Imperfeição de Frenkel
Discordância em espiral Discordância em cunha Defeito superficial cristalino
Efeito da temperatura na conformação mecânica 0 TF 0,3 TM 0,5 TQ 1,0 Escala Homóloga Tf Escala Kelvin
Trabalho a frio Encruamento devido ao trabalho a frio
Trabalho a frio Variação das propriedades mecânicas em função da deformação a frio Estrutura celular em material deformado 10% (a) e 50% (b), (c) níquel com 5,5% de alumínio deformado 2,7% a 293 K (d) níquel puro deformado 3,1% a 293 K. *DIETER apresenta alguns valores para densidades de discordâncias: · de 105 a 106 cm-2 para um metal totalmente recozido · de 1010 a 1012 cm-2 para um metal trabalhado a frio
Recozimento • Recuperação • Recristalização (recristalização primaria “nucleação de novos grãos”) • Crescimento de grão (recristalização secundaria) Processo de recristalização
Recozimento Efeito do recozimento em função da temperatura Recozimento estático e recozimento dinâmico
Recozimento Modificações na estrutura celular de discordâncias.
Recozimento Microestruturas de estágios de recristalização e crescimento de grão em latão previamente deformado a frio 33%: a) como deformado, b) recozido por 3s a 580 oC, c) recozido por 4s a 580 oC, d) recozido por 8s a 580 oC, e) recozido por 15 min a 580 oC e f) recozido por 10 min a 700 oC
Resistência mecânica Dutilidade (% Alongamento) Tensão de resistência (MPa) Dutilidade RP RCR CG Grãos deformados e recuperados Novos grãos Tamanho de grão (mm) Temperatura de recozimento (ºC)latão • Recristalização: consiste na nucleação de uma região livre de deformação, cuja matriz pode transformar a matriz deformada em um material livre de deformação
Recozimento Efeito da temperatura na microestrutura de um aço inoxidável 304 deformado às temperaturas de (a) 973 K, (b) 1023 K (c) 1073 K (d). 1173 K.
bibliografia • www.unicamp.br • www.cimm.com.br