Aula 13 - Recozimento

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Aula 13 – Recuperação, 
Recristalização e Crescimento de grão
Universidade Federal de Santa Catarina
Centro de Engenharias da Mobilidade
Prof. Gabriel Benedet Dutra
Mecanismos de aumento de resistência em metais
• Diminuir o tamanho de grão: barreira para movimentação de
discordâncias
• Solução sólida: inserir átomos de impureza, restringe a
movimentação das discordâncias
• Encruamento: aumento do numero de discordâncias através da
aplicação de uma deformação plástica
Encruamento, o que é?
• Deformação plástica : aumento na densidade de defeitos
106 a 108 1012 discordâncias/cm2
• Contornos de grão: onde estão os planos de deslizamento?
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Durante a deformação plástica, as discordâncias movimentam-se, 
multiplicam-se, interagem entre si adquirindo degraus e formando 
emaranhados, de modo que a sua movimentação exige tensões 
crescentes. 
Os obstáculos ao movimento das discordâncias são neste caso outras 
discordâncias. 
Encruamento, o que é?
Aumento da resistência por encruamento
• Gráfico tensão-deformação para materiais com diferentes graus de
encruamento.
Valor relativo a 
porcentagem de 
encruamento
Aumento da resistência por encruamento
• Existe alguma forma de recuperar a microestrutura e propriedades
iniciais dos materiais?
• Como fazer isto, o que é necessário?
Acúmulo de 
energia interna 
+ temperatura 
Recuperação, 
recristalização e 
crescimento de grão
Forca Motriz Processo
Tópicos abordados
• Recuperação
• Recristalização RECOZIMENTO
• Crescimento de grãos
• Casos: aplicações industriais
Recuperação, o que é?
• Eliminação parcial dos efeitos da deformação plástica;
• Alívio de tensões com diminuição da energia interna;
• Discordâncias: ordenam próximo ao contorno de grão:
Recuperação, o que é?
• Contorno de grão: alinhamento de discordâncias Poligonização
Recuperação, no que resulta?
• A altas temperaturas ocorre um aumento da difusão
atômica e consequentemente das discordâncias
promovendo uma liberação da energia armazenada na
rede;
• Propriedades físicas como condutividade elétrica e
térmica são recuperadas a seus estados anteriores.
Tópicos abordados
• Recuperação
• Recristalização
• Crescimento de grãos
• Casos: aplicações industriais
Recristalização, o que é?
• Energia interna remanescente do encruamento;
• Eliminação completa dos efeitos da deformação plástica;
• Nucleação e crescimento de grãos não deformados;
Recristalização, a cinética do processo
• Tempo de recristalização
Recristalização, a cinética do processo
• Temperatura e tempo
Recristalização, e a evolução microestrutural
• Exemplo: Latão (cobre + zinco):
Encruado 580°C – 3 segundos
Recristalização, e a evolução microestrutural
• Exemplo: Latão (cobre + zinco):
580°C – 5 segundos 580°C – 8 segundos
Recristalização, e a evolução microestrutural
• Exemplo: Latão (cobre + zinco):
580°C – 15 minutos 700°C – 10 minutos
Recristalização, e as propriedades mecânicas
• Tratamento térmico: 
Recozimento
Alterações microestruturais que 
ocorrem durante o recozimento em 
um aço trabalhado a frio.
Os grãos na região de recuperação 
estão deformados.
Os novos grãos que surgem com a 
recristalização não estão deformados.
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Recristalização, e as propriedades mecânicas
Recristalização, em diferentes materiais
• Temperatura de Recristalização: tempo de 1 hora
Crescimento de grãos
• Diminuição de área total de 
contornos;
• Difusão dos átomos em 
pequena escala;
• Átomos difundem em direções 
contrárias a contornos
Crescimento de grãos
• Grãos maiores crescem à custas de grãos menores
• Controle de tempo e temperatura: microestrutura desejada
Revisão dos conceitos
Deformacao Plástica Encruamento
Recuperação
+ Temperatura
Recristalização
+ Temperatura e tempo
Nucleação Crescimento de grãos
Microestrutura 
grosseira
+ Temperatura e tempo
Microestrutura 
refinada
Resfriamento
+ Tensão 
Casos: aplicações industriais
• Processo de laminação: processo de conformação de metais 
que reduz a espessura de uma lâmina bruta
Casos: aplicações industriais
• Laminação a quente: acima da temperatura de recristalização
• Encruamento e recristalização simultâneos;
• Utilizada para materiais que tenham baixa plasticidade a frio;
• Permite grandes reduções de espessura;
• Forças de laminação menores que as da laminação a frio;
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Modificações na Microestrutura durante a deformação a quente
Casos: aplicações industriais
Casos: aplicações industriais
Trefilação : matéria prima é puxada através de uma matriz 
(chamada fieira ou trefila) por meio de uma força de tração 
aplicada no lado de saída da matriz.
• Comumente realizada a frio,
ocorre o encruamento: 
modificação das propriedades
mecânicas
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Efeito do recozimento subcrítico na microestrutura do aço 
deformado
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Efeito do recozimento subcrítico na microestrutura do aço 
deformado
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Efeito do recozimento subcrítico na microestrutura do aço deformado