Explique o que é: encruamento; recuperação; recristalização e crescimento de grão?
Passo 1
O enunciado pede para entendermos quatro estágios típicos de um metal após sofrer deformação a frio e subsequente tratamento térmico: encruamento, recuperação, recristalização e crescimento de grão. Vamos ver cada um deles, ligando à teoria de defeitos cristalinos e energia interna do material.
Passo 2
Encruamento é o endurecimento que um metal sofre quando deformado plasticamente a frio. Durante a deformação aumentam muito o número de discordâncias (defeitos de linha no retículo cristalino), e essas discordâncias se entrelaçam e impedem novo escorregamento. O resultado é aumento da resistência mecânica e diminuição da ductilidade.
Passo 3
Recuperação é o primeiro estágio de alívio de tensões internas quando o metal encruado é aquecido moderadamente (abaixo da temperatura de recristalização). Nesse processo ocorrem difusão de pontos de discordância e reorganização local das discordâncias em arranjos de menor energia (como contornos de discordância), sem formar novos grãos. Isso reduz parte das tensões internas e o sinal elétrico (resistividade), mas não recupera a ductilidade de forma significativa.
Passo 4
Recristalização ocorre se aquecermos o material acima de certa temperatura crítica (dependente da composição e grau de encruamento). Neste estágio, nuclei livres de defeitos germinam e crescem, substituindo a estrutura encruada por novos grãos quase isótropos e com baixíssimo conteúdo de discordâncias. A consequência é queda acentuada da dureza e recuperação da ductilidade original do metal.
Passo 5
Crescimento de grão acontece quando a amostra permanece em temperatura elevada por tempo suficiente após a recristalização. Os novos grãos crescem consumindo os menores (ou de maior energia de contorno), formando um retículo com grãos maiores e menos contornos. Isso tende a reduzir ainda mais a resistência mecânica e a dureza, mas aumenta a ductilidade e a estabilidade térmica do material.
Resposta
Encruamento: aumento de resistência e diminuição de ductilidade devido ao acúmulo de discordâncias durante deformação a frio.
Recuperação: rearranjo de discordâncias e redução de tensões internas por difusão, sem formação de grãos novos.
Recristalização: nucleação e crescimento de grãos novos livres de discordâncias, restaurando a ductilidade.
Crescimento de grão: crescimento dos grãos recristalizados a altas temperaturas, formando grãos maiores e reduzindo a dureza.