Ligas metalicas na engenharia

CONFORMAÇÃO MECÂNICA – 2015/1

Profa. Dra. Alexandra de O. F. Hayama

 

LISTA DE EXERCÍCIOS 1 

 

1. Qual o impacto da revolução industrial nos processos industriais, principalmente nos processos de conformação mecânica?

O processo de mecanização iniciou-se com a revolução industrial iniciada na Inglaterra (século XVIII), que consistiu em um conjunto de mudanças tecnológicas com profundo impacto no processo produtivo e nos níveis econômico e social.

O ímpeto inicial foi dado à indústria têxtil, na Inglaterra, devido a invenção de máquinas para fiação e tecelagem. O tear mecânico foi inventado por Edmund Cartwright, em 1.785.

São fatores que contribuíram para o desenvolvimento industrial:

→A rápida expansão do comércio;

→A necessidade de produção mais rápida e em grande quantidade.

No final do século XVIII e no início do século XIX, máquinas básicas para conformação e usinagem de metais foram criadas na Inglaterra e no continente europeu.

No início do século XIX, os processos e conceitos rudimentares de produção de peças já eram conhecidos e aplicados.

Foram inventados vários equipamentos como: máquinas de costura (Isaac Singer, em 1.851), armas de repetição (Samuel Colt, em 1.836), locomotivas e automóveis.

A demanda de produção da crescente quantidade de bens de consumo, deu impulso ao desenvolvimento e aperfeiçoamento dos processos de conformação, das máquinas e dos sistemas de fabricação.

Aos poucos, o sistema artesanal foi sendo substituído por uma nova organização do trabalho para o aumento da produção.

O trabalho passou a ser dividido.

O homem deixou de ter a visão de conjunto do processo de produção porque passou a ser encarregado da realização de apenas partes do trabalho, tornando-se especialista em determinadas tarefas e operações.

Linha de montagem Ford T

     Com o desenvolvimento das indústrias, foi intensificada a utilização de novos materiais e de  novos processos de fabricação.

Os processos de fabricação estão em constante modificação. Pode-se esperar que processos do presente mudarão nos anos futuros.

1. )         O que são planos supercompactos?

Planos supercompactos são planos que possuem uma densidade máxima de empacotamento dos átomos ou esferas.

Nas células CFC e HC há pelo menos um conjunto de planos supercompactos em cada uma delas.

Estrutura CFC

→Os planos mais compactos são da família {111}.

→Quando planos {111} paralelos são empilhados, os átomos do plano B se encaixam simultaneamente sobre os vales do plano A, e os átomos do plano C se encaixam sobre os vales dos planos A e B.

→Desta forma, obtemos a sequência de empilhamento ABCABCABC_ para o plano (111) da estrutura CFC.

         

1. )         Defina textura.

Textura pode ser definida como a distribuição de orientações de cristais em um agregado policristalino, sendo que esta distribuição não é aleatória.

A textura pode se desenvolver em um metal ou liga durante uma ou mais operações de processamento, tais como, conformação mecânica e recozimento.

→No processo de deformação, o reticulado cristalino sofre rotação para orientações mais favoráveis, estabelecendo a chamada textura de deformação.

→A textura final de deformação depende principalmente da orientação inicial dos grãos antes da deformação, da mudança de forma imposta na conformação e da temperatura em que o material foi deformado.

OBS:

Macrotextura (indicação da orientação dos grãos de uma grande região do material)

Microtextura (indicação da orientação individual de cada grão)

Mesotextura (indicação dos contornos de alto e baixo ângulo)

         

1. )         Explique o método de EBSD de determinação de planos e direções em materiais metálicos.

         

 MICROSCÓPIO ELETRÔNICO DE VARREDURA (MEV)

No MEV, o feixe de elétrons é gerado por um filamento que pode ser de tungstênio hexaboreto de lantânio. Para haver geração do feixe de elétrons é fornecida energia ao filamento.

Após a sua geração, os elétrons são acelerados pelo anodo e passam por 3 lentes eletromagnéticas (constituídas de uma bobina ou enrolamento de fios de cobre), chamadas condensadoras, que fazem com que o feixe colime (se torne paralelo) no centro da coluna do microscópio.

A última lente eletromagnética da coluna do microscópio é chamada de lente objetiva e tem a função de focalizar a imagem e controlar a varredura do feixe com relação a amostra.

Todos o sistema trabalha em vácuo para que não haja espalhamento dos elétrons do feixe.

Ampliações da ordem de 300.000 vezes são conseguidas utilizando MEV.

A determinação da existência ou não de textura em um material metálico pode ser feita utilizando a técnica de difração de elétrons retroespalhados (EBSD).

O detector de elétrons retroespalhados é um acessório que pode ser acoplado ao MEV.

A obtenção das orientações utilizando a técnica de EBSD é feita por meio das figuras de difração.

→Para isso a amostra deve ser inclinada 70º em relação à horizontal, para que sua superfície fique normal a uma tela fosforescente, sendo esta a melhor posição, pois o erro experimental na medição diminui com o aumento da inclinação da amostra.

→Na tela fosforescente incidem os elétrons retroespalhados formando figuras de difração.

→Do lado externo, em frente a uma janela transparente de vidro de chumbo, é colocada uma câmera que é sensível a pequenas quantidades de luz, onde as imagens formadas na tela fosforescente são capturadas.

→Cada conjunto de planos cristalinos forma dois cones de difração, sendo um proveniente do lado superior do plano e outro proveniente do lado inferior.

→A interseção dos planos de difração com a tela fosforescente colocada em frente à amostra resulta em pares de linhas paralelas, que são observadas nas figuras de difração ou figuras de Kikuchi.

→A interseção dessas linhas dão a informação da orientação do grão.

1. )         O que são imperfeições cristalinas?

IMPERFEIÇÕES CRISTALINAS

Por imperfeição cristalina designamos uma irregularidade no arranjo periódico regular dos átomos de um cristal.