1 Recristalização - Prof. C. Brunetti

Prof. C. Brunetti

Introdução aos Materiais MetálicosTM 229

Recristalização

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Recristalização

A recristalização é um processo de crescimento de novos cristais apartir de cristais previamente deformados

Cristais deformados plasticamente estão carregados comdiscordâncias e imperfeições pontuais.

metal recozido = 106 a 108 cm-2

metal encruado = 1012 cm-2

Quando os cristais são submetidos a temperaturas elevadas (processodenominado recozimento), os átomos se deslocarão visando um arranjomais perfeito e indeformado.

O processo de recristalização requer movimentos e rearranjo deátomos. Estes rearranjos para a recristalização ocorrem maisfacilmente a altas temperaturas.

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Recristalização

Qual é força motriz para a recristalização??

Diferença de energia interna entre os estados encruado e não encruado.

Metais encruados apresentam alta densidade de discordâncias e defeitos pontuais

= maior energia livre (G)

G = Energia de deformação

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Recristalização

Influência da temperatura de recozimento naspropriedades de uma liga de latão

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Recristalização

TF = 33% 580 ºC – 3 s 580 ºC – 4 s 580 ºC – 8 s

580 ºC – 15 min 700 ºC – 10 min

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Recristalização

Para que a recristalização ocorra é necessária umadeformação mínima;

Depende da natureza cristalina do material

Em geral considera-se que a deformaçãonecessária seja de 35-40% para que ocorra arecristalização

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Recristalização Quanto menor o grau de deformação, mais alta é atemperatura para o início da recristalização

PORQUE???

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Recristalização Efeito da deformação na recristalização

Tempo e temperatura de recristalização para zircônio (iodeto) com diferentes percentuais de trabalho a frio

A recristalização ocorre mais rapidamente com o aumento do encruamento

À mesma temperatura o material mais encruado se recristaliza mais rapidamente

A temperatura na qual o material recristaliza completamente em 1 hora e maior para o material menos encruado

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Recristalização Quanto mais longo o tempo de recozimento, menor é atemperatura necessária para a ocorrência da recristalização

Curvas de recozimento isotérmico para Cu puro (99,999%) laminado a frio 98%

Para um mesmo tempo de recozimento A recristalização em metais puros e mais rápida Tr mais baixas

Ligas metálicas Tr mais altas

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Recristalização O tamanho de grão final depende (fortemente) do grau de deformação e (fracamente) da temperatura de recozimento. Quanto maior o grau de deformação menor será o tamanho de grão final;

Dependência do tamanho de grão em função do grau de deformação para latão alfa

Quanto menor o grau dedeformação maior o TG final e maior atemperatura para inicio darecristalização

Note a fraca dependência de TGcom a temperatura

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Recristalização Recristalização é um processo que depende de nucleação (N) e crescimento (G)

...Quanto maior o tamanho de grão original, maior é o grau dedeformação necessário para que a recristalização se complete no mesmotempo e temperatura de recozimento;

Variação da velocidade de nucleação (N) e crescimento (G) em função da deformação anterior ao recozimento. Alumínio

recozido 350 ºC

A nucleação dos novos grãos é facilitada em regiões com maior energia livre

Em metais trabalhados a frio, então, quais os locais preferenciais para a nucleação???

Grãos deformados e defeitos gerados durante a deformação!

o tamanho de grão inicial antes do trabalho a frio também afeta a recristalização...

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RecristalizaçãoO aquecimento continuado após o término da recristalização causa crescimento de grão.

Prejudicial em operações subsequentes de deformação

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Recristalização

Efeito “casca de laranja” (orange-peel efect”)

Causado por maior ou menor tamanho de grão?

Influência do tamanho final de grão nas características dos metais

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Recristalização Influência do tamanho final de grão nas características dos metais

Encolhimento de trocador de calor

O que pode ter ocorrido?

PAULA, J. T. Influência do tratamento termomecânico no processo de brasagem das aletasde alumínio de trocadores de calor automotivos. Dissertação de mestrado. CEFET-PR.Curitiba. 2003

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Recristalização Influência do tamanho final de grão nas características dos metais

Condição de deformação inicial da chapa de Al

(a) > grau de TF< TG pós brasagem> difusão do Si do clad para a chapaFusão da chapa e encolhimento

(b) < grau de TF> TG pós brasagem< difusão do Si do clad para a chapa

PAULA, J. T. Influência do tratamento termomecânico no processo de brasagem das aletasde alumínio de trocadores de calor automotivos. Dissertação de mestrado. CEFET-PR.Curitiba. 2003