Descreva o mecanismo de deformação por escorregamento ou cisalhamento.
Passo 1
O enunciado pede para descrever o mecanismo de deformação plástica conhecido como escorregamento (ou cisalhamento). Esse é um conteúdo de materiais cristalinos, em que precisamos explicar como as tensões externas provocam o deslocamento de defeitos (deslocamentos) ao longo de certos planos e direções preferenciais de uma estrutura cristalina.
Passo 2
Em um cristal perfeito, os átomos estão dispostos em redes regulares. Sob uma tensão aplicada, a maneira mais fácil de deformar plasticamente o cristal é fazendo planos atômicos “deslizarem” uns sobre os outros. Esses planos preferenciais de escorregamento são os que têm maior densidade atômica e menor energia de superfície. A combinação “plano
direção” em que isso ocorre é chamada de sistema de escorregamento.
Passo 3
Para ativar o escorregamento, a componente da tensão que realmente importa é a tensão de cisalhamento resolvida no sistema de escorregamento. Pela lei de Schmid temos
em que
é a tensão normal aplicada,
é o ângulo entre a direção da carga e a normal ao plano de escorregamento, e
é o ângulo entre a carga e a direção de escorregamento. Quando
atinge um valor crítico
, inicia-se o movimento de escorregamento.
Passo 4
O escorregamento acontece por meio da movimentação de discordâncias (ou “dislocações”). Essas discordâncias são defeitos lineares que permitem que apenas uma fileira de átomos passe à frente, em vez de quebrar ligações de uma vez em todo o plano. Quando
, a discordância se “glide” pelo plano, transferindo a deformação de forma localizada e gradual.
Passo 5
Conforme mais sistemas de escorregamento são ativados (em materiais com múltiplos possíveis planos e direções), o cristal recebe deformação em diferentes orientações, o que leva ao endurecimento por encruamento. Cada movimento de discordância cria obstáculos (como linhas entrelaçadas ou impurezas) que aumentam a
para deformações subsequentes.
Resposta
A deformação por escorregamento ou cisalhamento é o mecanismo de plastificação dos cristais em que as discordâncias movem-se ao longo de planos e direções cristalográficas densos, ativadas quando a tensão de cisalhamento resolvida (
) atinge um valor crítico, seguindo a lei de Schmid e permitindo que planos atômicos deslizem uns sobre os outros de forma gradual.