As consequências da conformação a frio

A conformação a frio é a deformação realizada sob condições em que os processos de recuperação e recristalização não são efetivos, diferente do que acontece no trabalho a quente e a morno. Como o encruamento não é aliviado, a tensão aumenta com a deformação. Assim, a deformação total - que é possível de se obter sem causar fratura - é menor que no trabalho a quente e a morno - exceto quando se realizam tratamentos térmicos de recozimento para aliviar os efeitos do encruamento.

O encruamento (em inglês, strain hardening), que acompanha o trabalho a frio, é ocasionado pela interação das discordâncias entre si e com outras barreiras – como contornos de grão – que impedem o seu movimento através da rede cristalina. A deformação plástica produz também um aumento no número de discordâncias, as quais, em virtude de sua interação, resultam num elevado estado de tensão interna na rede cristalina.

Um metal cristalino contém em média 106 a 108 cm de discordâncias por cm³, enquanto que um metal severamente encruado apresenta cerca de 1012 cm de discordâncias por cm³. A estrutura característica do estado encruado, examinada ao microscópio eletrônico, apresenta dentro de cada grão regiões pobres em discordâncias, cercadas por um emaranhado altamente denso de discordâncias nos planos de deslizamento.

Isso resulta, macroscopicamente, em um aumento de resistência e dureza e em um decréscimo da ductilidade do material. Ao realizar um ensaio de tração, isso se traduz no aumento da tensão de escoamento e do limite de resistência, bem como no decréscimo do alongamento total (alongamento na fratura).

O limite de escoamento cresce mais rapidamente e se aproxima do limite de resistência, enquanto que a ductilidade cai bruscamente após uma limitada quantidade de trabalho a frio. A microestrutura também muda, com os grãos se alongando na direção de maior deformação, podendo o material como um todo desenvolver propriedades direcionais, alterando a propriedade física de acordo com a direção (anisotropia).
 

Para mais informações sobre o processo, consulte o material didádico sobre conformação mecânica.