Os engenheiros metalúrgicos e de materiais são freqüentemente requisitados para projetar ligas que possuam altas resistências, mas que ainda assim possuam alguma ductilidade e tenacidade; normalmente a ductilidade é sacrificada quando uma liga tem sua resistência aumentada. Dadas as afirmações a seguir: I - A habilidade de um metal para se deformar plasticamente depende da habilidade das discordâncias para se moverem. II - Grãos adjacentes possuem normalmente orientações cristalográficas diferentes. III - Um material com granulação fina (um que possui grãos pequenos) é mais duro e mais resistente do que um material que possui granulação grosseira. É correto o que afirma-se:
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre como engenheiros metalúrgicos projetam ligas com alta resistência, mas que ainda mantenham alguma ductilidade e tenacidade. A gente vai analisar três afirmações relacionadas à deformação dos metais, estrutura dos grãos e como o tamanho dos grãos afeta a dureza e resistência. Para resolver, vamos precisar entender o que são discordâncias, orientações cristalográficas e a relação entre tamanho de grãos e propriedades dos materiais.
Passo 2
Afirmação I: “A habilidade de um metal para se deformar plasticamente depende da habilidade das discordâncias para se moverem.”
Vamos entender isso. Nos metais, a deformação plástica ocorre principalmente pelo movimento de linhas de defeito chamadas discordâncias dentro da estrutura cristalina. Se as discordâncias conseguem se mover facilmente, o metal é mais dúctil, ou seja, pode se deformar sem quebrar. Portanto, quanto mais fácil for o movimento das discordências, maior a ductilidade do metal.
Passo 3
Afirmação II: “Grãos adjacentes possuem normalmente orientações cristalográficas diferentes.”
Grãos são pequenas regiões dentro do metal onde os átomos estão organizados de forma regular. Cada grão pode ter uma orientação diferente das vizinhas. Essas fronteiras entre grãos com orientações diferentes são chamadas de fronteiras de grão. Essa diversidade de orientações ajuda a impedir o movimento das discordâncias, aumentando a resistência do material.
Passo 4
Afirmação III: “Um material com granulação fina (um que possui grãos pequenos) é mais duro e mais resistente do que um material que possui granulação grosseira.”
Isso está relacionado à Lei de Hall-Petch, que diz que a resistência de um material metálico aumenta à medida que o tamanho dos grãos diminui. Grãos menores significam mais fronteiras de grão, o que dificulta o movimento das discordâncias, tornando o material mais duro e resistente.
Resposta
Todas as afirmações I, II e III estão corretas.