Sobre o movimento de discordâncias faça o que se pede:
(B) (4 Pontos) Explique como uma discordância do tipo cunha faz com que o mate se deforme plasticamente.
(B) (4 Pontos) Explique como uma discordância do tipo cunha faz com que o mate se deforme plasticamente.
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra explicar como uma discordância do tipo cunha (aquele “meio-plano” extra de átomos) faz o material se deformar plasticamente. Isso é assunto de defeitos cristalinos, mais especificamente discordâncias e o movimento delas. Para resolver a gente vai precisar entender:
- O que é uma discordância cunha (edge dislocation).
- Como ela “anda” pelo cristal sob tensão.
- Por que esse andar gera deformação plástica (permanente).
Passo 2
Primeiro, o que é a discordância cunha? Imagina uma lâmina de átomos onde, em certo ponto, foi inserido um meio-plano extra que interrompe a regularidade da rede. Esse meio-plano gera um deslocamento interno caracterizado pelo vetor de Burgers
. Na prática:
- Acima da discordância, os planos atômicos estão “esticados” pra acomodar o plano extra.
- Abaixo, estão “comprimidos”.
Essa assimetria é o que chamamos de discordância tipo cunha.
Passo 3
Agora, como ela se move? Quando a gente aplica uma tensão de cisalhamento
no material, existe uma força fazendo esse meio-plano “deslizar” por entre os átomos vizinhos. A cada deslocamento do tipo um átomo de cada vez, a discordância avança um passo equivalente a
. Esse movimento é chamado de glide (escorregamento).
Matematicamente, a força de Peierls que trava a discordância é vencida quando (tensão crítica para escorregamento).
Matematicamente, a força de Peierls que trava a discordância é vencida quando
Passo 4
Por que isso gera deformação plástica? Porque sempre que a discordância se move, ela desloca toda a fileira de átomos acima dela naquele passo de
. Repete isso milhões de vezes e o cristal sofre um escorregamento cumulativo dos planos atômicos: a forma muda e não volta mais (deformação permanente). Em vez de quebrar ligações de um grande volume de átomos de uma vez, o cristal vai cedendo “por partes” ao deixar a discordância passear.
Resposta
Uma discordância do tipo cunha sob tensão de cisalhamento desliza pelo plano de escorregamento movendo-se de passo em passo (cada passo equivale ao vetor de Burgers
), deslocando fileiras atômicas e gerando um escorregamento acumulado dos planos cristalinos. Esse escorregamento local e sucessivo resulta na deformação plástica permanente do material.