Qual a importância tecnológica dos principais sistemas de deslizamento no comportamento dos materiais metálicos? Defina tensão de cisalhamento crítica resolvida.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão está perguntando sobre a importância tecnológica dos principais sistemas de deslizamento no comportamento dos materiais metálicos e também pede para definirmos a tensão de cisalhamento crítica resolvida. Isso faz parte da matéria de Ciência dos Materiais, mais especificamente sobre a plasticidade dos metais e como eles deformam sob tensões. Para resolver isso, vamos entender o que são sistemas de deslizamento, por que são importantes e o que significa tensão de cisalhamento crítica resolvida.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que são sistemas de deslizamento. Nos materiais metálicos, a deformação plástica ocorre principalmente por deslizamento, que é o movimento de planos atômicos deslizarem uns sobre os outros. Cada sistema de deslizamento é definido por um plano específico e uma direção de deslizamento dentro desse plano. Por exemplo, em metais como o alumínio, os sistemas de deslizamento são do tipo face-centred cubic (FCC), que possuem múltiplos sistemas de deslizamento, tornando esses metais mais dúcteis.

Passo 3

Agora, por que esses sistemas de deslizamento são importantes tecnologicamente? Bem, eles determinam como um metal vai se comportar quando submetido a tensões. Em aplicações tecnológicas, como na fabricação de peças automotivas ou aeronáuticas, precisamos saber como o material vai deformar para garantir resistência e durabilidade. Conhecendo os sistemas de deslizamento, podemos prever e controlar a deformação plástica, melhorar processos de manufatura como a laminação e estampagem, e otimizar as propriedades mecânicas dos metais para diferentes usos.

Passo 4

Vamos definir agora a tensão de cisalhamento crítica resolvida. A tensão de cisalhamento crítica ( tauc) é a tensão mínima necessária para que ocorra o início do deslizamento em um determinado sistema de deslizamento. A tensão de cisalhamento resolvida ( taur) é a componente da tensão aplicada que realmente atua na direção e no plano do deslizamento considerado. Para que o deslizamento ocorra, a tensão de cisalhamento resolvida deve ser igual ou maior que a tensão de cisalhamento crítica.

Passo 5

Para relacionar isso, usamos a equação de Schmid, que nos diz que taur = sigma cos(phi) cos(lambda), onde sigma é a tensão aplicada, phi é o ângulo entre a direção da tensão e a direção do deslizamento, e lambda é o ângulo entre a direção da tensão e o plano de deslizamento. Quando taur >= tauc, o deslizamento ocorre no sistema de deslizamento específico. Isso nos ajuda a entender quais sistemas de deslizamento serão ativados sob determinada carga, influenciando diretamente as propriedades mecânicas do metal.

Resposta

Os principais sistemas de deslizamento são tecnologicamente importantes porque determinam como os materiais metálicos deformam sob tensão, o que é essencial para processos de fabricação e para garantir a resistência e durabilidade das peças. Além disso, a tensão de cisalhamento crítica resolvida é a tensão mínima necessária em um sistema de deslizamento específico para iniciar o deslizamento, sendo fundamental para prever e controlar a deformação plástica dos metais em aplicações práticas.

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