Por que são formadas maclas de recozimento em ligas de cobre?
Passo 1
O enunciado pergunta por que, durante o recozimento de ligas de cobre, aparecem com frequência maclas de recozimento (também chamadas de maclas de crescimento ou maclas de annealing). O conteúdo da matéria é cristalografia de metais, em especial fenômenos de recristalização e crescimento de grãos, e vamos precisar entender os conceitos de energia de discordância de empilhamento e de limites de macla.
Passo 2
Definimos macla de recozimento como um limite de gêmeos cristalográficos (geralmente de coincidência de rede
) que aparece entre grãos durante o crescimento de novos grãos recristalizados. Essas maclas são geradas não pela deformação, mas pelo avanço de uma fronteira de grão que “reflete” a rede cristalina: é um crescimento que incorpora um gêmeo perfeito.
Passo 3
Ocorre que, durante o crescimento de grãos recristalizados, a fronteira de grão busca pagar o menor custo energético possível. Um contorno macla
tem energia específica muito menor do que um contorno de grão aleatório. Assim, sempre que a fronteira se depara com uma orientação cristalográfica que permita formar um contorno
(ou seja, deslocar a rede espelhando em um plano
), a macla cresce preferencialmente, reduzindo a energia total do sistema.
Passo 4
Nas ligas de cobre a energia de discordância de empilhamento
é relativamente baixa. Um valor baixo de
favorece a separação de dissociações de discordância e torna mais fácil a formação de maclas (já que o custo de criar um contorno de gêmeos é pequeno). Consequentemente, durante o recozimento, a combinação de baixa
e favor energético do contorno
leva à formação abundante de maclas de recozimento.
Resposta
São formadas maclas de recozimento em ligas de cobre porque essas ligas têm baixa energia de discordância de empilhamento, o que facilita a geração de contornos de gêmeos
de baixa energia durante o crescimento de grãos recristalizados, minimizando a energia total do sistema.