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Introdução à Cristalografia e Defeitos Cristalinos

Introdução à Cristalografia e Defeitos Cristalinos. COT – 741: Princípios de Deformação Plástica. Sumário. Redes de Bravais; Índices de Miller; Defeitos cristalinos; Distorção elástica; Vetor de Burgers. Redes de Bravais.

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Presentation Transcript

  1. Introdução à Cristalografia e Defeitos Cristalinos COT – 741: Princípios de Deformação Plástica

  2. Sumário • Redes de Bravais; • Índices de Miller; • Defeitos cristalinos; • Distorção elástica; • Vetor de Burgers.

  3. Redes de Bravais Fonte: http://www.chem.ox.ac.uk/icl/heyes/structure_of_solids/Lecture1/Bravais.gif

  4. Índices de Miller • Definem planos e direções cristalinas; • Os índices de um plano são definidos como o conjunto dos menores números inteiros do recíproco dos interceptos dos planos com os eixos principais; • Os índices de uma direção são a distância percorrida em cada eixo, também representada como o conjunto de menores números inteiros que a compõe.

  5. Índices de Miller Fonte: http://www.chem.qmw.ac.uk/surfaces/scc/scat1_1b.htm

  6. Índices de Miller Fonte: http://www.chem.qmw.ac.uk/surfaces/scc/scat1_1b.htm

  7. Índices de Miller Fonte: http://www.resmat.com/Course/chapter1/Miller.html

  8. Defeitos Cristalinos • Interrupções na periodicidade de uma rede cristalina; • São caracterizados quanto à sua dimensão; • Sempre há associado a um defeito um campo de tensões de distorção elástica da rede cristalina.

  9. Defeitos Cristalinos • Dimensão Zero (pontuais) • Lacunas e átomos intersticiais (intrínsecos); • Impurezas intersticiais ou substitucionais (extrinsecos). Fonte: W. D. Callister, Jr. “Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução”. LTC Editora, Rio de Janeiro, 2002.

  10. Defeitos Cristalinos • Dimensão Um (lineares) • Discordância aresta; • Discordância espiral; • Discordância mista. Tensão Cisalhante Tensão Cisalhante Tensão Cisalhante Plano de Deslizamento Degrau de Deslizamento Linha da discordância aresta Fonte: W. D. Callister, Jr. “Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução”. LTC Editora, Rio de Janeiro, 2002.

  11. Defeitos Cristalinos • Dimensão Dois (planares) • Contornos (de grão, de macla, entre fases); • Casca esférica de um poro; • Discordância prismática; • Falha de empilhamento; • Superfície livre do material. • Dimensão Três (volumétricos) • Poros internos; • Inclusões; • Precipitados; • Impurezas.

  12. Distorção Elástica Energia 0 Distância interatômica

  13. Distorção Elástica • Pode ser isotrópica ou anisotrópica; • Traciona ou comprime a rede cristalina; • Há interação entre campos de distorção elástica; • Pode ser de longo alcance ou curto alcance; • Pode exceder o limite de escoamento local; • Aumenta a energia interna do material.

  14. Lacuna Isotrópica; Trativa; Curto alcance. Átomo intersticial Isótrópica ou anisotrópica; Compressiva; Curto alcance (N, O e H podem causar distorção de longo alcance, anisotrópica). Átomo substitucional Isotrópica; Trativa (pequeno); Compressiva (grande); Curto alcance. Distorção Elástica

  15. Distorção Elástica • Discordância aresta positiva • Anisotrópica; • Compressiva acima da linha da discordância; • Trativa abaixo da linha da discordância; • Curto alcance. Fonte: W. D. Callister, Jr. “Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução”. LTC Editora, Rio de Janeiro, 2002.

  16. Distorção Elástica • Contornos • Resultado da soma dos defeitos que os compõe; • Curto alcance. • Precipitados • Coerentes pequenos, distorção de curto alcance trativa; • Coerentes grandes, distorção de médio alcance compressiva; • De coerentes para semi-coerentes, distorção compressiva máxima de longo alcance; • Incoerentes, distorção de curto alcance.

  17. Vetor de Burgers Fonte: http://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/def_en/kap_5/backbone/r5_1_1.html

  18. Vetor de Burgers Fonte: http://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/def_en/kap_5/backbone/r5_1_1.html

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