Crescimento De Grão Em Ligas De Alumínio

Crescimento de grão em ligas de alumínio

Como já foi citado, o aquecimento após a recristalização pode produzir crescimento de grão, e este crescimento pode ocorrer de diferentes maneiras. O grão pode crescer gradual e uniformemente através de um processo conhecido como crescimento normal de grão, que leva à eliminação dos grãos com formas ou orientações desfavoráveis em relação aos seus vizinhos mais próximos (Hatch, 1990).

Esse processo ocorre facilmente no alumínio de alta pureza. Para o caso de ligas (soluções sólidas), pode levar à formação de grãos grosseiros. Normalmente, esse tipo de crescimento de grão ocorre quando há pequenos grãos recristalizados, altas temperaturas e aquecimento generalizado.

A formação de grãos grosseiros em ligas de alumínio comerciais é normalmente restringida pela presença de finas partículas de fases intermetálicas e impurezas, como as que contêm manganês e cromo, que desaceleram o processo de crescimento de grão e que impede ou dificulta o movimento dos contornos de grão (Hatch, 1990)

As ligas de alumínio submetidas à presença de algum tipo de obstáculo ao movimento dos contornos de grão costumam apresentar um crescimento anormal de grão, também conhecido como recristalização secundária, como é mostrado na figura 4. Neste processo o crescimento restringe-se a alguns poucos grãos do metal recristalizado, os quais crescem em temperaturas muito elevadas e podem atingir diâmetros de vários milímetros.

Figura 2 - Grãos com crescimento anormal em uma amostra de aço UNS S41008 nitretado a 1200 oC sob 2,5 atm por 6h.

Em alta temperatura, a dissolução das partículas que contêm ferro, cromo e manganês provoca a remoção dos obstáculos ao crescimento dos grãos que primeiramente encontram-se livres das partículas inicialmente dissolvidas.

Em altas temperaturas, os poucos grãos que primeiramente encontram-se livres desses obstáculos crescem rapidamente consumindo os grãos vizinhos menores, e tornam-se grãos grosseiros.

Porém, na maioria das ligas, apenas temperaturas elevadas não são as únicas responsáveis pelo aparecimento de grãos muito grosseiros. Texturas (orientações cristalográficas preferenciais) estão entre os fatores que podem levar ao crescimento anormal de grão (Hatch, 1990).