Defina recristalização, temperatura de recristalização e explique o mecanismo pelo qual ocorre no material metálico.

Passo 1

O enunciado pede que a gente defina o que é recristalização em metais, defina temperatura de recristalização e explique o mecanismo por que ela ocorre. O conteúdo é metalurgia física, em particular os processos que aliviam deformação a frio por ação térmica.

Passo 2

Recristalização é o processo pelo qual, após uma deformação plástica a frio, novas “grânulos” livres de defeitos (dislocações) nucleiam e crescem dentro do metal, substituindo a microestrutura fortemente deformada e reduzindo sua densidade de defeitos. Em outras palavras, recristalização restaura a estrutura de grãos originais eliminando as tensões internas e o encruamento.

Passo 3

Temperatura de recristalização é a menor temperatura à qual, num tempo prático de tratamento térmico, ocorre recristalização completa do metal previamente deformado. Tipicamente fica entre 0,3 e 0,5 da temperatura de fusão absoluta do material, ou seja,
T_{\text{recrist}} \approx (0,3\text{ a }0,5)\,T_{m}.

Passo 4

O mecanismo de recristalização envolve duas etapas principais:
  1. Nucleação: onde, em regiões de alta densidade de dislocações (bordas de grãos deformados, contornos de subgrão, inclusões), surgem pequenos núcleos livres de dislocações. Esses núcleos nascem porque ali o ganho energético por eliminar defeitos supera a energia necessária para formar um contorno de grão novo.
  2. Crescimento: os núcleos crescem por migração de contornos de grão em direção às regiões deformadas, consumindo-as. A força motriz é a energia armazenada por dislocações na microestrutura deformada. À medida que o contorno se move, ele “varre” as dislocações, reorganizando a rede cristalina e gerando grãos com baixa densidade de defeitos.

Passo 5

Fatores que influenciam o processo são o grau de deformação (quanto maior, mais energia armazenada e menor T_{\text{recrist}}), a puridade e a presença de partículas precipitadas (que podem retardar a migração de contornos), e o tempo de exposição à temperatura de tratamento.

Resposta

Recristalização é o processo térmico que forma novos grãos livres de dislocações em um metal deformado a frio, restaurando suas propriedades mecânicas. Temperatura de recristalização é o mínimo de temperatura (geralmente entre 0,3 e 0,5\,T_{m}) necessário para que ocorra recristalização completa em tempo útil. O mecanismo consiste na nucleação de grãos livres de defeitos em locais de alta densidade de dislocações e no crescimento desses grãos por migração de contornos, consumindo a microestrutura deformada e reduzindo a energia armazenada.

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