Questões sobres “Discordâncias e Mecanismos de Aumento de Resistência”
Qual a diferença entre os processos de recuperação e recristalização estáticos e os processos de recuperação e recristalização dinâmicos? Quando cada um ocorrerá?
Qual a diferença entre os processos de recuperação e recristalização estáticos e os processos de recuperação e recristalização dinâmicos? Quando cada um ocorrerá?
Passo 1
O enunciado pergunta sobre os processos de recuperação e recristalização estáticos versus os mesmos processos ocorrendo de forma dinâmica durante a deformação. O conteúdo é metalurgia física, mais especificamente o comportamento de discordâncias e reorganização de grãos em metais deformados. Para responder, vamos definir cada processo, destacar as diferenças principais e identificar em que condições (temperatura, deformação e momento) cada um acontece.
Passo 2
Recuperação estática é o processo que acontece após a deformação plástica ter cessado, quando o material é mantido a uma temperatura elevada (mas abaixo da faixa de recristalização). Nesse estágio, as discordâncias migratórias podem aniquilar-se mutuamente ou reorganizar-se em estruturas de baixa energia (como paredes de discordância), reduzindo tensões internas e energia armazenada sem que surjam novos grãos. Ocorre tipicamente para
onde é a temperatura de fusão do metal, e após interromper a deformação.
Recristalização estática também ocorre após a deformação, mas a temperaturas mais altas, geralmente
.
Nesse processo surgem novos grãos praticamente livres de discordâncias que crescem e substituem a microestrutura deformada. A energia armazenada em discordâncias serve de força motriz para o nucleamento e crescimento desses grãos. Como consequência, o metal perde o encruamento, recupera ductilidade e diminui a dureza.
onde
Recristalização estática também ocorre após a deformação, mas a temperaturas mais altas, geralmente
Nesse processo surgem novos grãos praticamente livres de discordâncias que crescem e substituem a microestrutura deformada. A energia armazenada em discordâncias serve de força motriz para o nucleamento e crescimento desses grãos. Como consequência, o metal perde o encruamento, recupera ductilidade e diminui a dureza.
Passo 3
Recuperação dinâmica ocorre durante o próprio regime de deformação a quente. Enquanto a peça ainda sofre tensão, as discordâncias geradas podem simultaneamente aniquilar-se ou reorganizar-se em subgrãos de menor energia, retardando o acúmulo de tensões internas. Não há formação de grãos completamente novos, mas sim uma reorganização contínua de discordâncias para aliviar o trabalho plástico em andamento.
Recristalização dinâmica também se dá durante a deformação, mas exige temperaturas elevadas e taxas de deformação moderadas. Aqui, novos grãos livres de discordâncias nascem e crescem enquanto o material ainda está sendo deformado, impedindo que o encruamento avance muito. A recristalização dinâmica estabiliza o fluxo de tensão (fenômeno de escoamento estacionário) e evita picos de dureza mesmo em regimes de trabalho a quente.
Recristalização dinâmica também se dá durante a deformação, mas exige temperaturas elevadas e taxas de deformação moderadas. Aqui, novos grãos livres de discordâncias nascem e crescem enquanto o material ainda está sendo deformado, impedindo que o encruamento avance muito. A recristalização dinâmica estabiliza o fluxo de tensão (fenômeno de escoamento estacionário) e evita picos de dureza mesmo em regimes de trabalho a quente.
Resposta
A diferença fundamental está em o processo ocorrer antes ou depois de cessar a carga:
– Estáticos (recuperação e recristalização estáticas): só acontecem depois da deformação, em fornos de recozimento, e visam reduzir tensões internas (recuperação) ou formar grãos livres de discordâncias (recristalização).
– Dinâmicos (recuperação e recristalização dinâmicas): ocorrem enquanto o metal ainda está sendo deformado a quente, permitindo alívio de tensões e até nascimento de grãos novos sem interromper o processo de conformação.
– Estáticos (recuperação e recristalização estáticas): só acontecem depois da deformação, em fornos de recozimento, e visam reduzir tensões internas (recuperação) ou formar grãos livres de discordâncias (recristalização).
– Dinâmicos (recuperação e recristalização dinâmicas): ocorrem enquanto o metal ainda está sendo deformado a quente, permitindo alívio de tensões e até nascimento de grãos novos sem interromper o processo de conformação.