Escalagem
COT – 741: Princípios de
Deformação Plástica
Escalagem de Discordâncias





Movimento não-conservativo (ou não conservador), pois
ocorre pra fora do plano de deslizamento de uma
discordância;
É produzido por discordâncias ou segmentos de
discordâncias que possuam caráter aresta;
É definida como positiva ou negativa se o semi-plano
extra perde ou ganha átomos, respectivamente;
Ocorre por geração ou absorção de defeitos pontuais;
É de extrema importância na recuperação dinâmica.
Mecanismos de
Escalagem Positiva



A escalagem positiva ocorre pela remoção de
átomos do semi-plano extra de átomos de uma
discordância, movendo a discordância uma
unidade atômica acima do plano de
deslizamento original;
Uma lacuna pode difundir para a linha da
discordância sendo absorvida, o que produzirá
escalagem positiva;
Menos provável e maior energia requerida,
átomos da linha da discordância podem quebrar
suas ligações e gerar átomos intersticiais, o que
também produzirá escalagem positiva.
Escalagem positiva
pela absorção de lacunas
• Uma lacuna se difunde para
próximo
à
linha
da
discordância;
• A lacuna troca de posição com
um átomo do semi-plano extra
na linha da discordância;
• Este átomo assume uma
posição de equilíbrio na rede,
fora do semi-plano extra de
átomos, podendo difundir-se
pra longe da discordância, ou
não.
• O resultado líquido é a
absorção de uma lacuna e a
movimentação do semi-plano
extra de átomos de uma
posição atômica acima do
plano de deslizamento original
Escalagem positiva
pela geração de intersticiais
• Menos provável do que a
absorção de lacunas, e de
maior
energia
requerida,
átomos
da
linha
da
discordância podem se livrar
do semi-plano extra de
átomos;
• Esses átomos irão assumir
uma posição fora do equilíbrio
na rede cristalina, gerando um
auto-intersticial;
• O resultado líquido é a
geração de átomos intersticiais
e a movimentação do semiplano extra de átomos de uma
posição atômica acima do
plano de deslizamento original.
Mecanismos de
Escalagem Negativa



A escalagem negativa ocorre pela adição de átomos no
semi-plano extra de átomos de uma discordância,
movendo a discordância uma unidade atômica abaixo
do plano de deslizamento original;
Átomos em posições de equilíbrio próximos à linha da
discordância podem difundir-se para baixo do semiplano extra de átomos, gerando lacunas, produzindo
escalagem negativa;
Menos provável, e de maior energia requerida, átomos
intersticiais podem difundir para baixo da linha da
discordância, que vai então absorver átomos
intersticiais, o que também produzirá escalagem
negativa.
Escalagem negativa
pela geração de lacunas
• Átomos
adjacentes
à
discordância podem difundirse para baixo da linha da
mesma, gerando lacunas;
• O semi-plano extra de átomos
ganhará os átomos que
geraram as lacunas;
• Estas
lacunas
podem
continuar difundindo-se no
material;
• O resultado líquido é a
geração de lacunas e a
movimentação do semi-plano
extra de átomos de uma
posição atômica abaixo do
plano de deslizamento original.
Escalagem negativa
pela absorção de intersticiais
• Átomos intersticiais adjacentes
à discordância podem difundirse para baixo da linha da
mesma;
• O semi-plano extra de átomos
ganhará
os
átomos,
intersticiais;
• O resultado líquido é a
absorção de intersticiais e a
movimentação do semi-plano
extra de átomos de uma
posição atômica abaixo do
plano de deslizamento original.
Geração de degraus por
escalagem


Obstáculo

b


b

Degraus
Uma discordância aresta positiva
encontra um obstáculo em seu
plano de deslizamento;
Por escalagem a discordância
pode vencer esse obstáculo;
Somente
um
trecho
da
discordância produz escalagem;
Para produzir escalagem num
trecho somente é necessária a
nucleação de degraus na linha da
discordância;
Os degraus terão caráter aresta e
podem deslizar no plano definido
por sua linha de discordância e
vetor de Burgers.
Conseqüências da escalagem




A deformação plástica por geração e movimentação de
discordâncias envolvendo a escalagem introduz uma
quantidade importante de defeitos pontuais no material;
Degraus também são gerados;
O vencimento de um obstáculo por escalagem pode ser
considerado como um método de alívio de tensão;
A geração de defeitos pontuais e o aumento do
comprimento da linha da discordância na geração de
degraus pode ser considerado como um método de
endurecimento.