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