O RELATÓRIO RECRISTALIZAÇÃO

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA

TRATAMENTOS TÉRMICOS

 

 

 

 

 

 

 

 

JULIA BRESSIANI – RA: 1979086

LUIS FELIPE DE LIMA – RA: 1471961

HIAGO ISAWA – RA: 2157845

 

 

 

 

 

 

 

 

PRÁTICA 2: ENSAIO DE RECRISTALIZAÇÃO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PATO BRANCO

18 de outubro de 2022

1. INTRODUÇÃO

O alumínio é o mais importante dos metais não ferrosos e o desenvolvimento de suas técnicas de fabricação permite que o produto acabado seja produzido mais facilmente e a um baixo custo. Uma grande combinação de propriedades, tais como o seu baixo peso específico, alta resistência à corrosão, boa condutibilidade térmica e elétrica, além de poder ser facilmente trabalhado em qualquer forma, faz do alumínio e de suas ligas uns dos materiais mais versáteis utilizados na indústria metal mecânica moderna. Essa diversidade de aplicações depende não só da composição química da liga, mas, principalmente, das transformações microestruturais que ela venha a sofrer durante os tratamentos térmicos e termomecânicos realizados.

Durante o trabalho a frio, a maior parte da energia dispendida aparece, além da deformação propriamente dita, como calor. Porém, uma pequena embora significativa parcela dessa energia aumenta a energia interna do metal. Esse aumento é associado com um aumento na densidade de discordâncias e de defeitos pontuais. Com o trabalho a frio, os grãos se tornam distorcidos e alongados no sentido deste trabalho. O resultado é o aumento da resistência do metal.

Quanto mais intenso for o trabalho a frio, mais difícil é deformar o metal em sequência, sempre com prejuízo da ductilidade. Esse fenômeno é denominado encruamento. A maneira de restaurar a ductilidade do metal é a de liberação da energia interna acumulada por meio do tratamento térmico de recozimento (annealing). Essa liberação envolve três etapas identificáveis: recuperação, recristalização e crescimento de grãos.

A recristalização pode ser entendida como uma transformação de fase numa solução sólida heterogênea que ocorre por nucleação e crescimento. Normalmente, a cinética de transformação de fase de sistemas heterogêneos é muito complexa para ser tratada analiticamente, daí a necessidade de se recorrer a métodos empíricos para o estudo do fenômeno, conforme proposto por Zener e Johnson-Mehl-Avrami (Ferreira, 2002).

É o fenômeno da capacidade que os metais detêm de renovar sua microestrutura após sofrerem deformação plástica, por meio da formação de uma nova estrutura granular pela migração de fronteiras de grãos provocada pela energia de deformação estocada no material. A quantidade de energia armazenada durante a etapa de deformação plástica é um parâmetro importante para a ocorrência dos mecanismos de recristalização

Com o término da recristalização ocorre a migração dos contornos de alto ângulo, pois a microestrutura ainda não está estável. Essa série de fenômenos leva ao crescimento dos grãos com a diminuição do número de grãos por unidade de volume. Esses fenômenos ocorrem simultaneamente ou quase, já que os materiais apresentam, em geral, uma significativa heterogeneidade microestrutural.

1. OBJETIVOS

Este trabalho estuda a recuperação e recristalização da liga de alumínio comercial. Seu objetivo é a análise dos aspectos microestruturais resultantes de processamentos mecânicos a frio (deformação plástica) e tratamentos térmicos posteriores que resultem na recuperação e recristalização da microestrutura da liga de alumínio comercial.

O processo de recuperação e recristalização pode ser acompanhado por diversas técnicas analíticas, como por exemplo, a microscopia óptica, microscopia eletrônica de transmissão, testes de microdureza, entre outras, evidenciando a recristalização da liga de alumínio comercial 6063 e as características microestruturais obtidas

 

         

1. MATERIAIS E MÉTODOS

Com fins práticos, foram analisados os corpos de prova de alumínio com formato de chapa retangulares (Figura 1) e suas dimensões obtidas com o paquímetro e micrômetro (Tabelas 1). Foram analisados corpos de prova com e sem tratamento, para base de comparação.

Figura 1: Formato e dimensões dos corpos de prova.

[pic 1][pic 2] 

Fonte: Gelson Luz, 2017.

 

Tabela 1: Dados coletados dos corpos de prova 1 e 2 sem tratamento.

	Corpo de prova 1	Corpo de prova2	Corpo de Prova 3
Largura (mm)	12,6	12,6	12,6
Espessura (mm)	1,22	1,22	1,22
Comprimento 1 (mm)	50	50	50
Comprimento 2 (mm)	70	70	70

Fonte: Autores, 2022.

Para o tratamento térmico, visando facilitar a movimentação dos corpos de prova no forno, foi necessário o uso de luvas afim de evitar queimaduras, bem como, o uso de uma pinça para o manuseio dos mesmos, sempre com o devido cuidado para não danificar os corpos de prova. O tratamento foi realizado no forno a 413 ºC por 15 minutos, tempo que foi cronometrado a partir do momento que o forno se estabilizou na temperatura desejada.