Ciências Dos Materiais

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ENSINO PRESENCIAL – módulo Científico II

Engenharia de

Controle e Automação

Rodrigo Aparecido de almeida - 239642012

portfólio 1

Ciência e Tecnologia dos Materiais

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Guarulhos

2015

Rodrigo Aparecido de Almeida

portfólio 1

Ciência e Tecnologia dos Materiais

Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia de Controle e Automação da Faculdade ENIAC para a disciplina de Ciência e Tecnologia dos Materiais

Prof. Thiago Alexandre Alves de Assumpção

Guarulhos

2015

OBJETIVO

Estudar e conhecer os conceitos relacionados ao processo de recozimento e aumento de resistência de materiais.

Atividades Propostas

Faça uma pesquisa resumida de no máximo 3 paginas utilizando o livro citado acima. Essa pesquisa deve apresentar os seguintes conceitos: Recozimento trabalho a frio, recuperação, recristalização e crescimento de grão.

Recozimento

É um tratamento que reduz a dureza do metal, a temperatura do material é elevada acima ou próximo da zona crítica e em seguida, mantendo – se durante 1 hora por polegada de espessura para se obter determinadas características mecânicas. O encruamento é um fenômeno modificado da estrutura cristalina dos metais, em que a deformação plástica realizada abaixo da temperatura causará o endurecimento e consequentemente um aumento de resistência do metal, um dos principais fatores do encruamento é uma alteração da resistência e da dureza do material causando deformação e diminuição da dureza, para facilitar a usinagem do aço e metais que por sua vez deformam o material em tratamentos mecânicos a frio ou a quente.

Hoje em dia temos vários processos de recozimento, entre eles o recozimento para alívio de tensões (aliviar as tensões originadas na usinagem do aço); recozimento isotérmico ou cíclico (deixa a estrutura do material mais uniforme); coalescimento ou esferoidização (diminui a dureza para peças que necessitam de deformação plástica).

Trabalho a frio

O trabalho a frio ocorre quando deformamos um material em temperaturas adequadas, devido à falta de difusão relativa baixa.

A deformação plástica, sistema cristalino ocasionado pelo trabalho a frio produz um movimento das discordâncias (imperfeições na estrutura cristalina recebem o nome de discordância), com que tenhamos que utilizar mais força para deformar o material, gera um estado de tensão na rede cristalina. Enquanto um material cristalino possui importância na resistência mecânica, a discordância por sua vez em um material trabalhado a frio possui um número de discordâncias, a resistência mecânica de certos materiais não-ferrosos que não são endurecidos por tratamentos térmicos. Então esse processo ocasiona um aumento na resistência e dureza do material e uma diminuição da ductilidade do material.

Recuperação

O processo de recuperação é utilizado para recuperar os danos, ou seja, reduzir as discordâncias geradas pelo trabalho a frio. No processo de recuperação, a movimentação atômica faz com que as discordâncias se movam para a região de energia mais baixa, o que ocasiona uma leve diminuição da dureza do material e um aumento na condutividade elétrica.

A recuperação é considerada a fase mais sútil no processo de recozimento e pode ser dividida em estática, dinâmica e metadinâmica.

Recristalização

No processo de recristalização a temperatura é elevada até que a movimentação atômica seja suficiente para alterar as características mecânicas do material. Esta temperatura é de aproximadamente um terço da metade do ponto de fusão absoluto. A temperatura a que o material será exposto está diretamente relacionada com o grau que o material foi alterado no trabalho a frio. Quanto maior o grau de encruamento, menor será a temperatura para o início da recristalização.

Entre os benefícios da recristalização estão o aumento dos grãos de ferrita equiaxiais formados a partir dos grãos alongados; diminuição do nível de força e dureza; aumento da ductibilidade.

Crescimento de Grão

O crescimento de grão ocorre durante o tratamento térmico. Neste processo o tamanho médio do grão é aumentado e os grãos livres continuam a crescer enquanto são expostos a uma temperatura elevada. Quando ocorre o crescimento, o tamanho do grão é aumentado, mas a quantidade de grãos diminui, consequentemente à área de contorno de grão também diminui, ocasionando assim uma queda na energia da superfície.

Analise e explique os gráficos apresentados no capitulo 10.5 sobre os processos de Trabalho a Frio (figuras 10.26, 10.27 e 10.28) e Cristalização (figura 10.34), e cite de forma resumida, quais são as possíveis aplicações desses processos na indústria.

Figura 10.26

O gráfico representado mostra o processo de endurecimento por precipitação, conhecido também como endurecimento por envelhecimento de uma liga Al-Cu (4,5%p). No estágio inicial do processo, o material encontra-se na temperatura ambiente e é possível perceber precipitações nos contornos