A força motriz para a recristalização é a diferença na energia interna entre o material deformado e o material recristalizado. Já a força motriz para o crescimento de grão é a redução da área de contorno de grão, que é uma região de alta energia.
3.2 Mecanismos de aumento de resistência dos aços O aumento das propriedades mecânicas dos aços pode ser obtido através da utilização de cinco mecanismos diferentes: solução sólida, refino de grão, precipitação de segunda fase e o endurecimento por encruamento (7).
Os materiais podem experimentar dois tipos de deformação, a elástica e a plástica. Na deformação plástica é permanente e as ligações entre os átomos são rompidas e formadas novamente.
Se a habilidade de um metal se deformar plasticamente depende da habilidade das discordâncias para se moverem, então o aumento da resistência e da dureza destes metais ocorre através do impedimento do movimento das discordâncias. Materiais Poli-cristalinos são formados por mono-cristais com diferentes orientações.
A RECRISTALIZAÇÃO consiste na dissolução de uma substância sólida num solvente, a quente, e depois, por resfriamento, obtém-se novamente o estado cristalino mais puro. O tamanho desses cristais varia de acordo com a velocidade de resfriamento, isto é, quanto mais lenta, mais eficiente será a recristalização.
O tamanho do grão é um fator importante para avaliar as propriedades mecânicas de um material policristalino, em especial a dureza, a resistência à corrosão e o limite de escoamento.
O endurecimento por precipitação consiste em um tipo de tratamento térmico que busca precipitar uma segunda fase no material, na forma de precipitados finos e bem distribuídos, a partir de uma solução sólida supersaturada, com o objetivo de aumentar a resistência mecânica.
Quando se refina o grão do aço passam a existir muitos contornos de grão, e com isso é possível aumentar muito a resistência do aço.
O refinamento de grão é regido pela equação de Hall-Petch que determina uma relação empírica entre o limite de escoamento com o tamanho do grão. O refinamento de grão é regido pela equação de Hall-Petch que determina uma relação empírica entre o limite de escoamento com o tamanho do grão.
Nota-se, pelo exame das duas primeiras colunas, que somente a presença do carbono já é suficiente para dar ao aço, laminado por exemplo, maior resistência, com prejuízo, entretanto, da ductilidade. Em resumo:
O outro mecanismo de aumento de resistência é a transformação martensítica promovida por tratamentos térmicos de TÊMPERA E REVENIMENTO.
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