Responda as seguintes questões:
Explique detalhadamente os mecanismos de amolecimento dos metais
Explique detalhadamente os mecanismos de amolecimento dos metais
Passo 1
O enunciado pede para explicar detalhadamente os mecanismos de amolecimento (softening) dos metais. Esse conteúdo faz parte da metalurgia física e depende de processos termomecânicos pós‐deformação a frio, em que as principais etapas são recuperação, recristalização e crescimento de grão.
Passo 2
Recuperação é o processo inicial de alívio de tensões internas sem mudança significativa na forma dos grãos. Durante a recuperação, as discordâncias deslocam‐se e sofrem aniquilação ou rearranjo em configurações de energia mais baixa. Isso reduz a densidade de discordâncias
e, consequentemente, as tensões internas e a dureza caem, mas a microestrutura de grão permanece praticamente inalterada e as propriedades mecânicas mudam pouco.
Passo 3
Recristalização ocorre em temperatura mais alta, quando novas células/grãos livres de deformação nucleiam em pontos de alta densidade de discordâncias. A energia armazenada pela deformação a frio fornece o driving force para que esses grãos livres de tensão cresçam, consumindo a microestrutura deformada. A temperatura de recristalização típica fica entre
e
(em Kelvin), e o processo reduz drasticamente a dureza e aumenta a ductilidade.
Passo 4
Crescimento de grão acontece depois que a recristalização está completa e o metal permanece em temperatura elevada. Nesse estágio, os contornos de grão migram para reduzir a área total de contorno (e a energia associada). Grãos maiores consomem grãos menores, aumentando o tamanho médio de grão e, segundo a relação de Hall–Petch, diminuindo ainda mais a resistência e a dureza do metal.
Resposta
Os mecanismos de amolecimento dos metais são:
- Recuperação – rearranjo e aniquilação de discordâncias, aliviando tensões internas sem mudar a forma dos grãos;
- Recristalização – nucleação e crescimento de grãos livres de deformação, reduzindo significativamente dureza e tensões;
- Crescimento de grão – migração de contornos após recristalização, resultando em grãos maiores e menor resistência (efeito Hall–Petch).