Title

CINÉTICA DA ZONA PLÁSTICA E SUA INFLUÊNCIA SOBRE A TRANSIÇÃO FRÁGIL-DÚCTIL

CINÉTICA DA ZONA PLÁSTICA E SUA INFLUÊNCIA SOBRE A TRANSIÇÃO FRÁGIL-DÚCTIL

Authorship

AMARAL, ANDRÉ LUIZ PERAZZO; MICHOT, GÉRARD; OLIVEIRA, MARIA ÂNGELA LOYOLA DE

AMARAL, ANDRÉ LUIZ PERAZZO

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MICHOT, GÉRARD

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OLIVEIRA, MARIA ÂNGELA LOYOLA DE

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DOI

10.5151/2594-5327-C00731

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Abstract

O campo de tensões em torno de um defeito num material pode ser caracterizado pelo fator de intensidade de tensão K (FIT), que relaciona o tamanho e a forma do defeito com a tensão em torno dele. Este parâmetro relacionado ao fator crítico do material K 𝐶 C ​ ou K 𝐼 𝐶 IC ​ (tenacidade à fratura) caracterizará o tipo de fratura. Em geral, as solicitações nos materiais, principalmente em altas temperaturas, podem induzir à atividade de discordâncias (emissões, multiplicação e movimentação) a partir de um defeito, desenvolvendo uma zona plástica cujo tamanho é função da temperatura e da taxa de carregamento. A emissão das discordâncias é iniciada quando o valor de um FIT mínimo aplicado é atingido. A partir daí, ocorre a movimentação das discordâncias que é governada por uma lei de velocidade dependente da temperatura. As discordâncias emitidas se deslocam e num determinado ponto podem sofrer uma mudança de plano (cross-slip) ativando novas fontes de emissão. A existência de tais discordâncias relaciona-se a um K 𝑠 s ​ , que tem sinal contrário ao FIT aplicado (K 𝑎 𝑝 ap ​ ). A zona plástica induzida faz com que o fator de intensidade de tensão efetivo (K 𝑒 𝑓 ef ​ ) se reduza podendo não atingir o valor de K 𝐶 C ​ resultando em um não rompimento frágil do mesmo, ou seja, alterando-se o comportamento de frágil para dúctil (transição frágil-dúctil - BDT). Neste trabalho, discutem-se os modelos de zona plástica existentes e sua influência sobre a transição, e propõe-se um novo modelo baseado na multiplicação de discordâncias pelo mecanismo de cross-slip.

O campo de tensões em torno de um defeito num material pode ser caracterizado pelo fator de intensidade de tensão K (FIT), que relaciona o tamanho e a forma do defeito com a tensão em torno dele. Este parâmetro relacionado ao fator crítico do material K 𝐶 C ​ ou K 𝐼 𝐶 IC ​ (tenacidade à fratura) caracterizará o tipo de fratura. Em geral, as solicitações nos materiais, principalmente em altas temperaturas, podem induzir à atividade de discordâncias (emissões, multiplicação e movimentação) a partir de um defeito, desenvolvendo uma zona plástica cujo tamanho é função da temperatura e da taxa de carregamento. A emissão das discordâncias é iniciada quando o valor de um FIT mínimo aplicado é atingido. A partir daí, ocorre a movimentação das discordâncias que é governada por uma lei de velocidade dependente da temperatura. As discordâncias emitidas se deslocam e num determinado ponto podem sofrer uma mudança de plano (cross-slip) ativando novas fontes de emissão. A existência de tais discordâncias relaciona-se a um K 𝑠 s ​ , que tem sinal contrário ao FIT aplicado (K 𝑎 𝑝 ap ​ ). A zona plástica induzida faz com que o fator de intensidade de tensão efetivo (K 𝑒 𝑓 ef ​ ) se reduza podendo não atingir o valor de K 𝐶 C ​ resultando em um não rompimento frágil do mesmo, ou seja, alterando-se o comportamento de frágil para dúctil (transição frágil-dúctil - BDT). Neste trabalho, discutem-se os modelos de zona plástica existentes e sua influência sobre a transição, e propõe-se um novo modelo baseado na multiplicação de discordâncias pelo mecanismo de cross-slip.

Keywords

fator de intensidade de tensão - zona plástica - transição frágil-dúctil

fator de intensidade de tensão - zona plástica - transição frágil-dúctil