TM229 Recristalizacao Prof Cristiano Brunetti (2009) v2
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1 Recristalização - Prof. C. Brunetti
Prof. C. Brunetti
Introdução aos Materiais MetálicosTM 229
Recristalização
2 Recristalização - Prof. C. Brunetti
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.
3 Recristalização - Prof. C. Brunetti
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
4 Recristalização - Prof. C. Brunetti4
Recristalização
Influência da temperatura de recozimento naspropriedades de uma liga de latão
5 Recristalização - Prof. C. Brunetti5
Recristalização
TF = 33% 580 ºC – 3 s 580 ºC – 4 s 580 ºC – 8 s
580 ºC – 15 min 700 ºC – 10 min
6 Recristalização - Prof. C. Brunetti
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
7 Recristalização - Prof. C. Brunetti
Recristalização Quanto menor o grau de deformação, mais alta é atemperatura para o início da recristalização
PORQUE???
8 Recristalização - Prof. C. Brunetti
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
9 Recristalização - Prof. C. Brunetti
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
10 Recristalização - Prof. C. Brunetti
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
11 Recristalização - Prof. C. Brunetti
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...
12 Recristalização - Prof. C. Brunetti
RecristalizaçãoO aquecimento continuado após o término da recristalização causa crescimento de grão.
Prejudicial em operações subsequentes de deformação
13 Recristalização - Prof. C. Brunetti
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
14 Recristalização - Prof. C. Brunetti
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
15 Recristalização - Prof. C. Brunetti
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