Proponha um tratamento térmico de recristalização em um aço hipoeutetóide, contendo
, sabendo que sua temp. de fusão é de aproximadamente
.
Supondo ser este aço um material previamente encruado, quais os benefícios deste processo na sua taxa de deformação plástica, explicando em detalhes os motivos.(2,5 pontos)
Supondo ser este aço um material previamente encruado, quais os benefícios deste processo na sua taxa de deformação plástica, explicando em detalhes os motivos.(2,5 pontos)
Passo 1
O exercício pede para sugerirmos um tratamento térmico de recristalização para um aço hipoeutetóide com 0,5% de carbono, cuja temperatura de fusão é cerca de
. Além disso, devemos explicar como esse tratamento térmico melhora a taxa de deformação plástica do aço, considerando que ele foi previamente encruado. Vamos precisar entender o que é recristalização, como ela afeta a microestrutura do aço e como isso influencia na deformação plástica.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o que é recristalização. Recristalização é um processo térmico usado em metais que já foram deformados plasticamente (encruados) para reduzir o encruimento e restaurar a ductilidade. Durante o encruamento, a deformação plástica aumenta a densidade de discordâncias na estrutura do metal, tornando-o mais rígido e menos dúctil. A recristalização envolve o aquecimento do metal a uma temperatura específica onde novos grãos livres de tensões começam a se formar.
Passo 3
Para o aço hipoeutetóide com 0,5% de carbono, o tratamento de recristalização deve ser realizado a uma temperatura abaixo da temperatura de fusão, mas suficientemente alta para permitir a movimentação das discordâncias e a formação de novos grãos. Normalmente, a recristalização ocorre entre 0,4 e 0,5 da temperatura de fusão em Kelvin. Convertendo a temperatura de fusão para Kelvin:
Portanto, a temperatura de recristalização está entre:
e
Assim, podemos escolher uma temperatura de recristalização em torno de
a
.
Passo 4
Agora, vamos discutir os benefícios desse processo na taxa de deformação plástica. Quando o aço é encruado, a alta densidade de discordâncias dificulta a movimentação das mesmas durante a deformação, aumentando a resistência e diminuindo a ductilidade. Ao realizar a recristalização, novos grãos livres de tensões se formam, reduzindo a densidade de discordâncias. Isso facilita a movimentação das discordâncias durante a deformação, aumentando a ductilidade e a taxa de deformação plástica do material.
Resposta
Portanto, ao aplicar um tratamento térmico de recristalização a aproximadamente
a
em um aço hipoeutetóide com 0,5% de carbono previamente encruado, aumentamos a taxa de deformação plástica do material. Isso ocorre porque a recristalização reduz a densidade de discordâncias, facilitando a movimentação delas e restaurando a ductilidade do aço.