Dois fatores que são determinantes no comportamento em fluência de matérias são:
(a) tamanho de grão e
(b) partículas de segunda fase.
Analise, com base na teoria das discordâncias, a influência destes fatores.
(a) tamanho de grão e
(b) partículas de segunda fase.
Analise, com base na teoria das discordâncias, a influência destes fatores.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre dois fatores que influenciam o comportamento de fluência das matérias: o tamanho de grão e as partículas de segunda fase. A gente vai usar a teoria das discordâncias para entender como esses fatores afetam a fluência. Então, vamos precisar entender um pouco sobre fluência, tamanho de grão, partículas de segunda fase e como as discordâncias (ou discordâncias, que são defeitos na estrutura cristalina) entram nessa história.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é fluência. Fluência é a deformação lenta e contínua de um material quando ele é submetido a uma carga constante por um longo período. Esse comportamento é super importante em materiais que são usados em altas temperaturas, como em turbinas ou motores.
Passo 3
Agora, vamos falar sobre a teoria das discordâncias. Discordâncias são como pequenos defeitos na estrutura cristalina do material. Pense nelas como irregularidades na arrumação dos átomos. Essas discordâncias facilitam a deformação plástica porque elas podem se mover pelo cristal quando uma força é aplicada.
Passo 4
Vamos analisar o primeiro fator: o tamanho de grão. O grão é uma parte cristalina do material. O tamanho dos grãos pode influenciar bastante a movimentação das discordâncias. De acordo com a teoria de Hall-Petch, quanto menores os grãos, mais difíceis é para as discordâncias se moverem. Isso acontece porque as interfaces de grão (as fronteiras entre os grãos) atuam como barreiras que impedem a passagem das discordâncias.
Passo 5
Então, com grãos menores, a movimentação das discordâncias é mais dificultada, o que aumenta a resistência do material à deformação por fluência. Em outras palavras, materiais com grãos menores tendem a ter menor taxa de fluência, pois as barreiras de grão bloqueiam o movimento das discordâncias que causariam deformação.
Passo 6
Agora, vamos para o segundo fator: as partículas de segunda fase. Essas são pequenas partículas que estão dispersas dentro da matriz do material. Elas também atuam como obstáculos ao movimento das discordâncias. Quando as discordâncias tentam passar por essas partículas, elas têm que contornar ou até mesmo cortar essas partículas, o que consome energia e dificulta a deformação.
Passo 7
Portanto, a presença de partículas de segunda fase aumenta a resistência do material à fluência, já que as discordâncias encontram mais obstáculos para se moverem. Isso significa que materiais com mais ou maiores partículas de segunda fase geralmente apresentam melhor resistência à fluência.
Resposta
Em resumo, tanto um tamanho de grão menor quanto a presença de partículas de segunda fase aumentam a resistência do material à fluência. O tamanho reduzido dos grãos e as partículas atuam como barreiras que dificultam o movimento das discordâncias, diminuindo assim a taxa de deformação por fluência.