- Como a EFE e a taxa de deformação influenciam na ocorrência da recuperação dinâmica e recristalização dinâmica?
Passo 1
O enunciado pergunta como a deformação equivalente efetiva (que chamamos de EFE, e denotamos por
) e a taxa de deformação (denotada por
) afetam a ativação de recuperação dinâmica (RD) e recristalização dinâmica (RXD) durante um processo de conformação plástica em temperatura elevada. Para responder, vamos rever o que são RD e RXD e depois ver como
e
modificam o equilíbrio entre elas.
Passo 2
Entendendo a recuperação dinâmica (RD) e recristalização dinâmica (RXD)
A RD é um processo em que as discordâncias geradas pela deformação são rearranjadas e atenuadas sem formar grãos novos: ocorre basicamente por processos de escorregamento lateral, cross‐slip e climb de discordâncias, reduzindo a densidade de discordâncias sem nucleação de novos contornos de grão.
A RXD, por sua vez, envolve nucleação e crescimento de grãos livres de tensão dentro da matriz deformada, consumindo regiões deformadas e produzindo um novo microconstituinte.
A RD é um processo em que as discordâncias geradas pela deformação são rearranjadas e atenuadas sem formar grãos novos: ocorre basicamente por processos de escorregamento lateral, cross‐slip e climb de discordâncias, reduzindo a densidade de discordâncias sem nucleação de novos contornos de grão.
A RXD, por sua vez, envolve nucleação e crescimento de grãos livres de tensão dentro da matriz deformada, consumindo regiões deformadas e produzindo um novo microconstituinte.
Passo 3
Influência da deformação equivalente efetiva
- A
está relacionada à energia armazenada em forma de discordâncias: quanto maior , maior a densidade de discordâncias e maior o driving force para RXD. - Existe uma deformação crítica
abaixo da qual só ocorre RD e acima da qual a RXD se torna energeticamente favorável. - Para
, a matriz apenas recupera (RD), sem nucleação generalizada de novos grãos; para , aparecem em bancada núcleos de RXD que crescem e recristalizam dinamicamente.
Passo 4
Influência da taxa de deformação
- Quanto maior
, mais rápido se gera energia plástica por unidade de tempo, mas menor o tempo disponível para mecanismos de difusão e recombinação de discordâncias (que exigem mobilidade atômica). Isso dificulta a RD. - A RXD depende de difusão para nucleação e crescimento de grãos; taxas altas atrasam ou elevam a temperatura mínima para RXD, pois não há tempo para reorganizar discordâncias em contornos estáveis.
- Resumindo:
-
baixo → tempo maior para RD e também condições mais brandas para RXD (ocorre com menor ). -
alto → RD e RXD são retardadas; exige maior e/ou temperatura mais alta para ativar RXD.
Passo 5
Interação entre
e
- Em curvas de esforço × deformação em alta temperatura costuma aparecer um pico de tensão seguido de queda: o pico ocorre quando
e inicia-se RXD. - A posição desse pico (isto é, o valor de
) aumenta com . - Em resumo, taxas altas deslocam a RXD para maiores deformações e favorecem apenas RD em níveis moderados de
.
Resposta
A EFE
controla a quantidade de energia de discordância armazenada: abaixo de uma deformação crítica só há recuperação dinâmica; acima, inicia‐se recristalização dinâmica. A taxa de deformação
regula o tempo de atuação dos mecanismos de RD e RXD: em altas taxas ambos são retardados (sendo necessário maior
ou temperatura para RXD), enquanto em baixas taxas ocorre RD facilmente e RXD em
menores.