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I Seminário de Mecânica da Fratura — vol. 1, num.1 (1995)
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Resumo
O problema da propagação de trincas está ligado à característica de tenacidade do material. Esta tenacidade é avaliada pelo fator de intensidade de tensões crítico Kc, que descreve, para um determinado modo de abertura (I, II ou III), o campo de tensões em torno de uma trinca. Observa-se experimentalmente que, quando solicitados, os materiais geralmente apresentaram uma zona plástica na ponta da trinca, acarretando uma diminuição do fator de intensidade de tensões. Nela, forma-se uma concentração de discordâncias que pode ocasionar dois efeitos: • Diminuição da acuidade da trinca ("blunting"). • Interação dos campos de tensões trinca-discordâncias, alterando o fator de intensidade de tensões efetivo, Kef. Kef é expresso pela soma do fator de intensidade de tensões devido ao carregamento externo, K0, e do fator de intensidade de tensões devido à presença das discordâncias, Kd. Quando Kd é negativo, o fator Kef diminui e há proteção da trinca ("shielding"). Quando Kd é positivo, Kef aumenta e a trinca é mais suscetível a propagar-se, diz-se haver antiproteção ("anti-shielding"). Para quantificar o valor de Kt, é necessária uma análise da zona plástica no que concerne ao seu tamanho, forma, número de discordâncias, planos de deslizamento e vetores de Burgers. Neste trabalho, a caracterização de zonas plásticas é feita através da observação "in situ" (síncrotron), da emissão e crescimento das mesmas, utilizando-se topografia em raios-X. O material utilizado para tanto foi o silício monocristalino. Constata-se, pelas observações topográficas realizadas neste trabalho, que as zonas plásticas são formadas por anéis de discordâncias que deslizam em planos que interceptam a aresta da trinca, o que aponta para a necessidade de elaboração de modelos tridimensionais para o cálculo de Kt. Conclui-se que as discordâncias da zona plástica, no caso do silício, não causam "blunting", tendo em vista que estão impedidas de emergir à ponta da trinca, sendo, portanto, o "shielding" o único efeito a ser quantificado neste caso.
O problema da propagação de trincas está ligado à característica de tenacidade do material. Esta tenacidade é avaliada pelo fator de intensidade de tensões crítico Kc, que descreve, para um determinado modo de abertura (I, II ou III), o campo de tensões em torno de uma trinca. Observa-se experimentalmente que, quando solicitados, os materiais geralmente apresentaram uma zona plástica na ponta da trinca, acarretando uma diminuição do fator de intensidade de tensões. Nela, forma-se uma concentração de discordâncias que pode ocasionar dois efeitos: • Diminuição da acuidade da trinca ("blunting"). • Interação dos campos de tensões trinca-discordâncias, alterando o fator de intensidade de tensões efetivo, Kef. Kef é expresso pela soma do fator de intensidade de tensões devido ao carregamento externo, K0, e do fator de intensidade de tensões devido à presença das discordâncias, Kd. Quando Kd é negativo, o fator Kef diminui e há proteção da trinca ("shielding"). Quando Kd é positivo, Kef aumenta e a trinca é mais suscetível a propagar-se, diz-se haver antiproteção ("anti-shielding"). Para quantificar o valor de Kt, é necessária uma análise da zona plástica no que concerne ao seu tamanho, forma, número de discordâncias, planos de deslizamento e vetores de Burgers. Neste trabalho, a caracterização de zonas plásticas é feita através da observação "in situ" (síncrotron), da emissão e crescimento das mesmas, utilizando-se topografia em raios-X. O material utilizado para tanto foi o silício monocristalino. Constata-se, pelas observações topográficas realizadas neste trabalho, que as zonas plásticas são formadas por anéis de discordâncias que deslizam em planos que interceptam a aresta da trinca, o que aponta para a necessidade de elaboração de modelos tridimensionais para o cálculo de Kt. Conclui-se que as discordâncias da zona plástica, no caso do silício, não causam "blunting", tendo em vista que estão impedidas de emergir à ponta da trinca, sendo, portanto, o "shielding" o único efeito a ser quantificado neste caso.
Palavras-chave
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Como citar
Oliveira, Maria Ângela Loyola de;
Scandian, Ucelio.
Caracterização das zonas plásticas na ponta da trinca. Observações no silício monocristalino.
,
p. 121-140.
In: I Seminário de Mecânica da Fratura,
Ouro Preto - MG, Brasil,
1995.
ISSN: -
, DOI 10.5151/ABM-MECANICA-FRATURA-1995-1995152