Recozimento de Recristalização
Recozimento de recristalização é um processo semelhante à têmpera , no qual a dureza de uma microestrutura deformada mecanicamente é reduzida em altas temperaturas. As peças são aquecidas a temperaturas na faixa de 600- 650 ºC, e mantidas nesta temperatura por uma hora ou mais. A seguir são resfriadas por ar.
Para entender os passos do processo quatro conceitos devem ser conhecidos : trabalho a frio, recuperação, recristalização e crescimento de grão.
Estes conceitos foram tratados no módulo de Conformação e portanto serão brevemente descritos abaixo.
- Trabalho a frio
Significa deformar um metal a temperaturas relativamente baixas. Exemplos são a laminação a frio de barras e chapas e a trefilação.
A microestrutura trabalhada a frio mostra grãos altamente distorcidos, que são instáveis. Através do aquecimento pode-se promover a mobilidade dos átomos e tornar o material mais 'mole' com a formação da nova microestrutura. - Recuperação
É o estágio mais sutil do recozimento. Não ocorre alteração significativa da microestrutura. Entretanto a mobilidade atômica permite a redução de defeitos pontuais e a movimentação das discordâncias para posições de menor energia.
O resultado é uma discreta redução da dureza e um aumento considerável da condutividade elétrica. - Recristalização
A temperatura onde a mobilidade permite alteração significativa das propriedades mecânicas situa-se entre 1/3 e ½ da temperatura de fusão Tf.
O metal exposto a estas temperaturas sofre uma transformação microestrutural denominada recristalização. A redução de dureza no processo de recristalização é substancial.
A temperatura de exposição pode ser relacionada a fatores como o percentual de trabalho a frio. Altos valores percentuais de trabalho a frio, que causam grande encruamento, requerem temperaturas mais baixas para a recristalização. Em outras palavras, uma adição menor de energia térmica é capaz de iniciar o processo de modificação da microestrutura.
Crescimento de Grão
A microestrutura desenvolvida na recristalização forma-se espontaneamente. Ela é estável, se comparada com a estrutura original trabalhada a frio.
Entretanto a microestrutura recristalizada contém uma grande quantidade de contornos de grão.
A redução destas interfaces de alta energia pode ampliar ainda mais a estabilidade.
O crescimento de grão, mostrado na última figura da ilustração acima, não é diferente da coalescência de bolhas de sabão, processo controlado pela redução da área superficial.Deve ser lembrado que este estágio de crescimento de grão produz pouco amolecimento adicional na liga.
Se a quantidade de trabalho a frio for pequena, o material passa pela etapa de recuperação, “pula” a etapa de recristalização e passa então a etapa de crescimento de grão, obtendo-se assim o crescimento dos grãos distorcidos pela deformação a frio.
Outros Métodos de Recozimento
Recozimento Pleno
É um processo semelhante à têmpera, no qual o material é aquecido até a temperatura de austenitização e depois resfriado, só que agora bem lentamente, dentro do próprio forno.
Como conseqüência, tem-se a formação de perlita de grande tamanho de grão e grande espessura de lamela (lamela de ferrita e/ou lamela de cementita) e, por isso, é chamada de perlita grossa ou perlita grosseira.
Recozimento de Esferoidização
É um processo de recozimento usado para aços de alto carbono (Carbono>0,6%), que deverão ser usinados ou conformados a frio posteriormente. Isto pode ser feito por uma das formas abaixo.
- Aquecer a uma temperatura imediatamente abaixo da linha A1, especificamente abaixo de 727 ºC. Manter a temperatura por um tempo prologado e posteriormente resfriar lentamente.
- Aplicar múltiplos ciclos térmicos entre temperaturas levemente acima e abaixo da linha A1, por exemplo, entre 700 e 750 ºC, e em seguida proceder resfriamento lento.
- Para aços alta liga e aços ferramenta aquecer entre 750 e 800 ºC e manter por várias horas.
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