Levando em conta os tipos de defeitos estudados explique o mecanismo de aumento de resistência mecânica nos metais devido à Redução do Tamanho de Grão. (2 pontos)

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a pergunta está pedindo. A questão quer que a gente explique como a redução do tamanho de grão nos metais faz com que a resistência mecânica deles aumente. Para isso, vamos precisar entender o que são defeitos nos metais, o que é o tamanho de grão e como esses fatores influenciam a resistência.

Passo 2

Primeiro, é importante saber que os metais são formados por pequenos cristais chamados grãos. O tamanho desses grãos pode variar, e quando a gente reduz esse tamanho, cria mais fronteiras entre os grãos. Essas fronteiras são tipo barreiras que dificultam o movimento das falhas internas nos metais, conhecidas como discordâncias.

Passo 3

Quando o tamanho dos grãos diminui, há um aumento no número de fronteiras de grão. Essas fronteiras atuam como obstáculos para o movimento das discordâncias. Como as discordâncias são responsáveis por deformar o metal quando uma força é aplicada, mais obstáculos significam que é mais difícil para o metal se deformar. Isso faz com que o metal se torne mais resistente mecanicamente.

Passo 4

Esse fenômeno é bem descrito pela relação de Hall-Petch, que mostra que a tensão de escoamento ( sigmay) aumenta à medida que o tamanho do grão ( d) diminui. A fórmula é:
sigmay = sigma0 + k cdot d^-1/2
Onde sigma0 é a tensão de base e k é uma constante específica para o material. Isso confirma que menores tamanhos de grão levam a maiores resistências mecânicas.

Resposta

Então, resumindo, ao reduzir o tamanho de grão nos metais, aumenta-se o número de fronteiras de grão que atuam como barreiras ao movimento das discordâncias, resultando em uma maior resistência mecânica.

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