O que é Endurecimento por Trabalho – Trabalho a Frio – Definição

Fortalecimento de Metais

A resistência de metais e ligas pode ser modificada através de várias combinações de trabalho a frio, ligas e tratamento térmico. Conforme discutido na seção anterior, a capacidade de um material cristalino se deformar plasticamente depende em grande parte da capacidade do deslocamento se mover dentro de um material. Portanto, impedir o movimento das discordâncias resultará no fortalecimento do material. Por exemplo, uma microestrutura com grãos mais finos normalmente resulta em maior resistência e tenacidade superior em comparação com a mesma liga com grãos fisicamente maiores. No caso do tamanho do grão, também pode haver compensação entre as características de resistência e fluência. Outros mecanismos de reforço são alcançados à custa de menor ductilidade e tenacidade. Existem muitos mecanismos de fortalecimento, que incluem:

• Reforço de Solução Sólida (liga)
• Endurecimento por Trabalho (Trabalho a Frio)
• endurecimento por precipitação
• Refinamento de Grãos
• Endurecimento da Transformação

Endurecimento por Trabalho – Trabalho a Frio

O endurecimento por deformação também é chamado de encruamento ou trabalho a frio é um método de reforço frequentemente usado em materiais cuja resistência não pode ser aumentada por tratamento térmico, por exemplo, por mudanças em sua composição de fase. O encruamento pode ser desejável, indesejável ou inconseqüente, dependendo do contexto. É chamado de trabalho a frio porque a deformação plástica deve ocorrer a uma temperatura baixa o suficiente para que os átomos não possam se rearranjar. A maneira mais simples de trabalhar a frio é bater um pedaço de metal em brasa na bigorna. O trabalho a frio é um processo de tornar um metal mais duro e resistente por meio da deformação plástica. Quando um metal é deformado plasticamente, discordâncias movimento e deslocamentos adicionais são gerados. As discordâncias podem se mover se os átomos de um dos planos circundantes quebrarem suas ligações e se religarem com os átomos na borda terminal. A densidade de discordâncias em um metal aumenta com a deformação ou trabalho a frio devido à multiplicação de discordâncias ou à formação de novas discordâncias. Quanto mais deslocamentos dentro de um material, mais eles irão interagir e se tornar presos ou emaranhados. Isso resultará na diminuição da mobilidade das discordâncias e no fortalecimento do material. O trabalho a frio envolve a redução da espessura de um material. Placas e chapas de diferentes espessuras são produzidas por laminação a frio. Fios e tubos de diferentes diâmetros e espessuras de parede são produzidos por desenho. Todas as ligas de alumínio podem ser reforçadas por trabalho a frio.

As ligas não passíveis de tratamento térmico, incluindo aço de baixo teor de carbono, são frequentemente encruadas. Alguns materiais não podem ser endurecidos por trabalho a baixas temperaturas, como o índio, no entanto, outros só podem ser reforçados por meio de endurecimento por trabalho, como cobre puro e alumínio.

O encruamento é um dos estágios da curva tensão-deformação é a região de encruamento. Essa região começa quando a deformação ultrapassa o ponto de escoamento, e termina no ponto de resistência máxima, que é a tensão máxima mostrada na curva tensão-deformação. Nesta região, a tensão aumenta principalmente à medida que o material se alonga, exceto que há uma região quase plana no início.

Departamento de Energia dos EUA, Ciência de Materiais. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 e 2. Janeiro de 1993.
Departamento de Energia dos EUA, Ciência de Materiais. DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 e 2. Janeiro de 1993.
William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução 9ª Edição, Wiley; 9 edição (4 de dezembro de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
Eberhart, Mark (2003). Por que as coisas quebram: entendendo o mundo pela maneira como ele se desfaz. Harmonia. ISBN 978-1-4000-4760-4.
Gaskell, David R. (1995). Introdução à Termodinâmica dos Materiais (4ª ed.). Editora Taylor e Francis. ISBN 978-1-56032-992-3.
González-Viñas, W. & Mancini, HL (2004). Uma Introdução à Ciência dos Materiais. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-07097-1.
Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiais: engenharia, ciência, processamento e design (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
JR Lamarsh, AJ Baratta, Introdução à Engenharia Nuclear, 3ª ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Veja acima:
Indústria metalmecânica