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Metálicos I: Conformação Mecânica de Metais - Prof. Matheus, Esquemas de Ciência dos materiais
Uma introdução à conformação mecânica de metais, abordando os processos de laminação, forjamento, extrusão, trefilação, conformação por compressão direta, conformação por compressão indireta, conformação por tração, conformação por cisalhamento e conformação por flexão. Além disso, discute as propriedades desejáveis do material, a influência da temperatura na deformação plástica, os efeitos do encruamento nas características mecânicas, a influência do trabalho à frio nas propriedades mecânicas, o processo de recozimento, a influência da temperatura de recozimento nas propriedades mecânicas e a estrutura, o crescimento de grão, a formação de novos grãos e as vantagens e desvantagens do trabalho a quente.
Tipologia: Esquemas
2024
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Processamento de Materiais
Metálicos I
Aula 1
DIETER, G.E.
Metalurgia Mecânica.
Rio de Janeiro: Guanabara
Dois, 1981.
HELMAN, H. e CETLIN, P. R
., Fundamentos da Conformação
Mecânica dos Metais
, Ed. Artliber, 2005.
RODRIGUES, J.
Tecnologia Mecânica
. Volumes 1 e 2, Ed. Escolar,
BRESCIANI FILHO, E.
Conformação Plástica dos Metais
Volumes 1 e 2. Campinas: UNICAMP
.
ROWE,G.W.
Elements of Metalworking Theory
. Edward Arnold
Publishers, 1979
HONEYCOMBE, R.W.K.
The Plastic Deformation of Metals
Edward Arnold Publishers, 1968.
Bibliografia Básica
Tradicionais Processos de Fabricação
Conformação Primária: fundição, extrusão por fusão, metalurgia dopó.
Sem forma inicial e forma final bem definida.
Usinagem: serra, torno,
fresa, plaina, etc.
A forma é obtida por remoção de material.
Junção ou união:Metalúrgica: solda, brasagemMecânica: rebites, acoplamento, etc.
Tratamento do metal: Tratamento térmico; Tratamento superficial.
sem mudança de forma, mas mudança nas propriedades e na
aparência.
Conformação Mecânica: Laminação, trefilação, forjamento, extrusão,etc.
O material é formado por deformação plástica.
Vantagens da Conformação mecânica como
um processo de fabricação
Pouca ou nenhuma geração de sucata
Obtenção da forma final em curto espaço de tempo
Melhores propriedades mecânicas e metalúrgicas(resistência, tenacidade, tamanho de grão, etc.)
Classificação Geral da Conformação dos Metais
Os processos conformação podem serclassificados de acordo com vários critérios:• Tipo de esforço predominante;• Temperatura de trabalho;• Forma do material trabalhado ou do produto
final;
- Tamanho da região de deformação (localizada
ou geral);
- Tipo de fluxo do material (estacionário ou
intermitente);
- Tipo de produto obtido (semiacabado ou
acabado).
Classificação quanto ao tipo de esforço
predominante
- Processo de conformação por compressão direta;• Processo de conformação por compressão indireta;• Processo de conformação por tração;• Processo de conformação por cisalhamento;• Processo de conformação por flexão.
Operações Típicas de Conformação
Definições
Processos de deformação plástica:
operações que induzem mudança
de forma numa peça por meio de forças aplicadas em várias ferramentas ematrizes. Processos de deformação localizada
Esses processos envolvem larga quantia de deformação plástica. A razão
seção transversal área/volume é pequena Para a maioria das operações, acondições a quente ou a morno são preferidas apesar de que algumasoperações serem executadas à temperatura ambiente.Ex. Laminação, extrusão, trefilação, forjamento Processos de conformação de chapas
Em operações de conformação de chapas o material está sujeito somente a mudança de forma, ou seja, o processo envolve deformação generalizada.A
razão
seção
transversal
área/volume
é
muito
alta.
São
operações
realizadas à frio.Ex. Estampagem.
Propriedades do Material na Conformação
Propriedades desejáveis do material:
Baixa tensão de escoamento e alta ductilidade.
Essas propriedades são afetadas pela temperatura:
Ductilidade aumenta e a tensão de escoamentodiminui com o aumento da temperatura.
Outros fatores a considerar:
Taxa de deformação e atrito.
Após o limite elástico a deformação torna-se permanenteou seja passa-se para a fase plástica;
Significado prático da deformação plástica:1) Conformação mecânica (fabricação);2) Comportamento em serviço.
Processo de deformação plástica:1) Deformação por escorregamento;2) Deformação por maclação.
Deformação Plástica
Em uma escala microscópica a deformação plástica é oresultado do movimento dos átomos devido à tensão aplicada.Durante este processo ligações são quebradas e outrasrefeitas;
Nos sólidos cristalinos a deformação plástica geralmenteenvolve o escorregamento de planos atômicos, o movimento dediscordâncias e a formação de maclas;
Então, a formação e movimento das discordâncias têm papelfundamental para o aumento da resistência mecânica emmuitos materiais. A resistência mecânica pode ser aumentadarestringindo-se o movimento das discordâncias.