M4 Endurecimento por deformação (endurecimento por trabalho)

Tópico

A deformação plástica cumulativa deste metal, além do limite de escoamento estabelecido por outro modelo deste sistema, aumenta progressivamente sua resistência, conforme descrito pela equação de Hollomon: esse encruamento significa que o metal, para continuar se deformando plasticamente além desse ponto, requer uma tensão cada vez maior, em vez de permanecer deformado sob a mesma tensão constante. O fato de essa deformação plástica cumulativa ser maior significa que, de acordo com a equação de Hollomon, a resistência desse metal naquele instante também é maior.

Entretanto, a equação de Hollomon não descreve com precisão o encruamento quando expresso em termos de tensão e deformação de engenharia, que já são medidas diretamente por outro modelo neste conjunto. Isso ocorre porque esses valores de engenharia ainda se referem à força e ao alongamento nas dimensões originais do corpo de prova, que se tornam obsoletas quando a deformação plástica acumulada é grande. É necessário primeiro converter esses valores de tensão e deformação de engenharia em tensão e deformação verdadeiras, ambas referidas à área da seção transversal e ao comprimento reais do corpo de prova em cada instante. Quanto maior a deformação plástica acumulada, maior a diferença entre os valores de engenharia e os valores reais, tornando essa conversão ainda mais crucial para descrever com precisão o endurecimento por deformação.

Em nível microestrutural, é a mesma multiplicação e interação de discordâncias descrita pelo modelo de Kocks-Mecking — um modelo diferente dentro deste conjunto — que governa esse endurecimento por deformação: à medida que a densidade de discordâncias desse metal aumenta com a deformação plástica acumulada, cada discordância em movimento encontra mais obstáculos, fornecidos pelas outras discordâncias já presentes, e requer maior esforço para continuar se movendo. O fato de essa densidade de discordâncias, de acordo com o mesmo modelo de Kocks-Mecking, ser maior para a mesma deformação plástica acumulada torna esse endurecimento por deformação, consequentemente, mais pronunciado.

Portanto, este modelo, com a deformação plástica acumulada e o endurecimento por deformação com os quais foi aberto, é medido diretamente por outro modelo neste conjunto, aquele que descreve o ensaio de tração neste metal: é essa mesma curva de tensão de engenharia versus deformação de engenharia, registrada além do ponto de escoamento por esse ensaio de tração, que, uma vez convertida em tensão verdadeira e deformação verdadeira, revela como esse endurecimento por deformação progride e permite ajustar, com base nesses mesmos dados, a equação de Hollomon com a qual este modelo foi aberto.

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