Descreva o que é encruamento e cite os mecanismos que levam ao aumento da resistência mecânica pelo trabalho a frio.

Passo 1

O enunciado pede para definirmos o que é encruamento (ou trabalho a frio) e citarmos os mecanismos microestruturais que levam ao aumento da resistência mecânica quando um metal é deformado plasticamente à temperatura ambiente. O conteúdo envolve Ciência dos Materiais, especialmente o fortalecimento por deformação plástica.

Passo 2

Encruamento é o fenômeno pelo qual um metal submetido a deformação plástica acumula discordâncias (ou desordens cristalinas) na sua estrutura, aumentando sua resistência mecânica (tensão de escoamento e resistência à tração) e, simultaneamente, reduzindo sua ductilidade.
A curva tensão-deformação em regime plástico work-hardening é frequentemente modelada pela lei de Hollomon:
\sigma = K\,\varepsilon^{n}
onde \sigma é a tensão verdadeira, \varepsilon é a deformação verdadeira, K é a resistência de conformação e n é o expoente de encruamento (quanto maior n, maior resistência obtida para uma dada deformação).

Passo 3

Microscopicamente, o aumento de resistência ocorre porque as discordâncias geradas durante a deformação passam a se multiplicar e interagir, formando barreiras umas às outras. A tensão adicional necessária para continuar a deformação faz com que a tensão de escoamento suba conforme o número de discordâncias \rho cresce, segundo a relação aproximada:
\Delta\sigma \approx \alpha\,G\,b\,\sqrt{\rho}
onde \alpha é um fator geométrico, G é o módulo de cisalhamento e b é o vetor de Burgers.

Passo 4

Os principais mecanismos que levam ao encruamento são:
1. Geração e multiplicação de discordâncias através de fontes de Frank–Read à medida que o metal se deforma.
2. Interação entre discordâncias de sistemas de escorregamento diferentes, formando emaranhados que impedem o movimento livre de novas discordâncias.
3. Formação de locks (encravamentos), como locks de Fleischer ou locks de Lomer–Cottrell, que criam barreiras estáveis ao avanço de discordações.
4. Organização das discordâncias em paredes ou células, que segmentam o grão em subgrãos e reforçam a resistência à deformação adicional.

Resposta

Encruamento é o aumento de resistência mecânica (e redução de ductilidade) de um metal causado pela deformação plástica a frio, devido ao acúmulo e interação de discordâncias. Os mecanismos responsáveis incluem geração/multiplicação de discordâncias, suas interações e emaranhamentos, formação de locks e organização em paredes ou células de discordâncias.

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