[18] Restauração após o encruamento redução da energia interna Recuperação Restauração ação Recristalização ação Crescimento de grão 1>
Crescimento de grão: resulta da redução da energia de superfície associada aos contornos de grão dos materiais. Analogia bolhas / espuma de sabão The first director of the Institute for the Study of Metals (The University of Chicago), Cyril Stanley Smith, photographed around 1952. Smith is holding a small glass capsule full of soap bubbles that he used to illustrate how surface forces control the growth of grains in solid materials 2>
Analogia bolhas / espuma de sabão movimento da superfície p e Δ p = (pi pe ) = k γ D p i pressão p i > p e ar γ - energia interfacial [J.m -2 ] D diâmetro da bolha [m] D 3>
Crescimento de bolhas de espuma de sabão: tempo, em minutos Resultado experimental: n < 6 bolha de espuma desaparece n = 6 bolha de espuma estável n > 6 bolha de espuma cresce 4>
Energia dos contornos de grão metálicos: Superfícies externas (γ = 1 a 2 J.m -2 ) internas (γ = 0,3 a 0,5 J.m -2 ) 6>
Interação entre os contornos de grão monofásico: γ b grão 3 grão 1 a c γ a b γ c grão 2 equilíbrio estático γ a sen(a) = γ b sen(b) = γ c sen(c) 7>
Metais monofásicos policristalinos: efeito da curvatura dos contornos de grão movimentação dos átomos e do contorno de grão 8>
Lei de crescimento de grão: D 2 D 2 o = K o Q t exp R T Crescimento isotérmico de grão em latão 90Cu-10Zn 9>
Efeito da solução sólida sobre o crescimento de grão: arrasto de soluto dificulta a movimentação do contorno, restringindo o crescimento de grão. Efeito das partículas sobre o crescimento de grão: distribuição ib i de partículas (tamanho, quantidade) d ancoramento dos contornos de grão crescimento de grão inibido melhor resistência mecânica e tenacidade 10>
Bloqueio dos contornos de grão por partículas: força de ancoramento força de crescimento F b F c = Na π 2 γ = R γ r 11>
Modelos para o bloqueio dos contornos de grão por partículas: eficácia dos precipitados = ƒ( solubilidade tamanho fração volumétrica) ) Modelo de Zener D = 4 3 d f Modelo de Gladman π D = 6 d 3 2 f 2 Z sendo D e d os tamanhos de grão e da partícula, respectivamente, f éa fração volumétrica e Z é a razão de heterogeneidade da microestrutura. 12>
Efeito das partículas sobre o crescimento de grão: Coladas et al. (1977) Crescimento de grão austenítico TCG aços sem microligantes (crescimento normal) aços com adição de nióbio temperatura crítica (TCG) 13>
Caracterização por microscopia ótica: Gallego (1994) Crescimento de grão austenítico aço ABNT 4140 austenitizado a 900, 1000, 1100, 1200 e 1300 C sem encharque. Ataque: pícrico. 125X. 250 μm 14>
Interação das partículas com contornos de grão: Gallego (1994) Crescimento de grão austenítico Antigos contornos de grão austenítico revelados com solução ácida. 15>
Bibliografia: Dieter, G. E. Metalurgia Mecânica. Guanabara Dois, 2a. ed., Rio de Janeiro, 1981, pp. 206-209. 209 Van Vlack, L. H. Princípios de Ciência dos Materiais. Ed. Edgard Blucher, São Paulo, 1970, pp. 133-135. 135 Guy, A. G. Ciência dos Materiais. LTC/EDUSP, São Paulo, 1980, pp. 316-321. Reed-Hill, R. E. Princípios de Metalurgia Física. Ed. Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1982, pp. 254-272 272. http://jfi.uchicago.edu/aboutinstitute/documents/first_fifteen_photo.shtml http://www.tms.org/pubs/journals/jom/0109/holm-0109.html http://www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/abstracts/grain.movies.html h t / t t / i Notas de aula preparadas pelo Prof. Juno Gallego para a disciplina Materiais de Construção Mecânica I. 2009. Permitida a impressão e divulgação. http://www.dem.feis.unesp.br/maprotec/educacional.shtml/ 16