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
\tau = \sigma \,\cos\varphi\,\cos\lambda
em que \sigma é a tensão normal aplicada, \varphi é o ângulo entre a direção da carga e a normal ao plano de escorregamento, e \lambda é o ângulo entre a carga e a direção de escorregamento. Quando \tau atinge um valor crítico \tau_\text{CRSS}, 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 \tau\ge\tau_\text{CRSS}, 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 \tau_\text{CRSS} 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 ( \tau) atinge um valor crítico, seguindo a lei de Schmid e permitindo que planos atômicos deslizem uns sobre os outros de forma gradual.

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