Questões sobres “Discordâncias e Mecanismos de Aumento de Resistência”
Qual a diferença entre “recuperação”, “recristalização” e “crescimento de grão”?

Passo 1

O enunciado pede para diferenciar três etapas do tratamento térmico de metais deformados plasticamente: recuperação, recristalização e crescimento de grão. O conteúdo envolve microestrutura metálica, densidade de discordâncias e alterações de resistência mecânica durante o recozimento.

Passo 2

Recuperação é a etapa inicial, que ocorre a temperaturas relativamente baixas (abaixo da temperatura de recristalização). Nessa fase as discordâncias rearranjam-se em estruturas mais organizadas (por exemplo, em células de discordâncias), aliviando tensões internas e reduzindo ligeiramente a dureza, mas sem gerar novos grãos. A energia interna diminui porque parte da energia armazenada nas discordâncias é liberada por recuperação.

Passo 3

Recristalização começa quando se atinge ou ultrapassa a temperatura crítica (da ordem de \sim0,3\,T_{m} a \sim0,5\,T_{m}, onde T_{m} é o ponto de fusão em Kelvin). Nessa faixa nucleiam-se novos grãos livres de discordâncias, que crescem consumindo a microestrutura deformada. Isso leva a uma queda significativa da dureza e da resistência ao escoamento, restaurando as propriedades originais do metal.

Passo 4

Crescimento de grão ocorre após a recristalização, se o material permanecer a alta temperatura. Os grãos recristalizados continuam a crescer para reduzir a área total de contorno de grão. Como há menos fronteiras de grão, o material fica mais dúctil e menos resistente (regra de Hall–Petch). Quanto maior tempo/temperatura, maior será o tamanho médio dos grãos.

Passo 5

Comparando as três etapas:
\bullet Temperatura: recuperação < recristalização < crescimento de grão
\bullet Microestrutura: recuperação reorganiza discordâncias; recristalização forma novos grãos sem discordâncias; crescimento de grão aumenta o tamanho desses grãos
\bullet Propriedades mecânicas: recuperação reduz pouco a dureza; recristalização causa forte queda da dureza; crescimento de grão continua a reduzir a resistência e aumenta a ductilidade

Resposta

Recuperação alivia tensões e reorganiza discordâncias sem formar grãos novos. Recristalização nucleia e faz crescer grãos novos livres de discordâncias, restaurando a ductilidade e diminuindo a dureza. Crescimento de grão é o aumento do tamanho desses grãos já recristalizados, reduzindo ainda mais a resistência mecânica.

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