34.A recuperação dinâmica e a recristalização dinâmica são processos que ocorrem durante a deformação plástica em altas temperaturas e a ocorrência desses processos pode ser observada por meio da curva tensão-deformação através de um ensaio de tração, por exemplo. Represente ambos os processos por meio da curva tensão-deformação e disserte sobre eles quanto ao comportamento típico da curva.

Passo 1

O enunciado trata dos mecanismos de recuperação dinâmica e de recristalização dinâmica durante deformação plástica em altas temperaturas. Em um ensaio de tração registramos a curva de tensão \sigma versus deformação \epsilon, na qual esses dois processos podem ser identificados pela forma como a tensão evolui conforme aumentamos \epsilon. Para resolver, precisamos conhecer o efeito de acumulação e aniquilação de discordâncias (recuperação) e o surgimento de novos grãos livres de discordâncias (recristalização), e como cada um aparece na curva \sigma\!\times\!\epsilon.

Passo 2

Representação e comportamento típico da recuperação dinâmica
Após o início da deformação, a curva apresenta o endurecimento por encruamento (tensão crescente). À medida que a taxa de geração de discordâncias passa a equilibrar-se com a taxa de aniquilação e rearranjo delas (mover-se e se aniquilar em contornos de grão), a tensão pára de subir e entra num regime praticamente estacionário, sem nenhum pico pronunciado.
\text{Recuperação dinâmica:} \quad \sigma(\epsilon)\; \begin{cases} \text{para }0<\epsilon<\epsilon_1:\;\sigma\uparrow\quad(\text{encruamento})\\\ \text{para }\epsilon\ge\epsilon_1:\;\sigma\approx\text{constante}\quad(\text{equilíbrio de discordâncias}) \end{cases}çãâíâ

Passo 3

Representação e comportamento típico da recristalização dinâmica
Aqui a curva também começa subindo por encruamento até atingir uma tensão máxima \sigma_p em \epsilon_p. Em seguida ocorre softening causado pela nucleação e crescimento de grãos recristalizados (com baixíssima densidade de discordâncias), o que provoca queda de tensão até um novo patamar de equilíbrio.
\text{Recristalização dinâmica:} \quad \sigma(\epsilon)\; \begin{cases} 0<\epsilon<\epsilon_p:\;\sigma\uparrow\quad(\text{encruamento})\\\ \epsilon=\epsilon_p:\;\sigma=\sigma_p\quad(\text{tensão de pico})\\\ \epsilon>\epsilon_p:\;\sigma\downarrow\;\to\;\sigma_{\rm ss}\quad(\text{softening e equilíbrio}) \end{cases}çãâãí

Passo 4

Diferenças e condições de ocorrência
  • Na recuperação dinâmica não se formam novos grãos; há apenas rearranjo e aniquilação de discordâncias dentro dos grãos originais, resultando em estabilização da tensão sem pico.
  • Na recristalização dinâmica a energia de deformação supera a energia de formação de contorno de grão, surgem novos grãos livres de discordâncias e a curva exibe um pico seguido de queda de tensão.
  • Ambas dependem de temperatura elevada e taxa de deformação: temperaturas mais altas e taxas moderadas favorecem a recristalização dinâmica; taxas muito altas podem limitar o recristal e levar só à recuperação.

Resposta

Recuperação dinâmica
\sigma(\epsilon):\; \text{subida até }\epsilon_1\text{ e, depois, patamar constante (sem pico).}é
Recristalização dinâmica
\sigma(\epsilon):\; \text{subida até pico }\sigma_p\text{ em }\epsilon_p,\; queda até }\sigma_{\rm ss}\text{ e patamar final.}

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