16.9. Recristalização Primária (II)

Matematicamente, a recristalização acompanha a curva descrita pela equação sigmoidal já apresentada no Capítulo 15 (A equação de Avrami ou Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami, ou KJMA, veja item Referências do Tópico anterior) do tipo

(16.2)

em que é a fração de fase transformada, t é o tempo, K é uma constante e n é um índice relacionado com a forma da nova fase.
Um comportamento típico é mostrado na Figura 16.g, em que x é a fração recristalizada. As duas curvas correspondem a e na Equação 16.2. Os períodos de incubação ( e ) são observados sempre, para todos os materiais. Um período adicional de incubação é observado na velocidade de nucleação, isto é, mesmo ocorrendo nucleação, ela não é detectada, pois os núcleos iniciais são apenas muito pequenos para serem observados.
Entretanto, a recristalização apresenta uma característica especial que provavelmente explica melhor a incubação da nucleação: o crescimento dos embriões recristalizados é irreversível. Os embriões (as partículas menores que o tamanho crítico) irão se “dissolver” numa dada transformação de fase, e a velha fase reaparecerá (veja Capítulo15). Entretanto, na recristalização os embriões não podem se dissolver, uma vez que não há maneira de recriar a estrutura distorcida, carregada de deslocações que o embrião substituiu. Conseqüentemente, os embriões na recristalização, em vez de se “dissolverem”, “esperam” que uma flutuação térmica lhes forneça mais energia e, eventualmente, o tamanho crítico é superado. O período de incubação corresponde ao crescimento irreversível dos embriões.

Figura 16.g – Recristalização x tempo para dois casos genéricos de ligas metálicas em duas temperaturas (no caso, ). Durante o período de incubação ocorre nucleação, que não é detectada devido ao diminuto tamanho dos novos grãos. Quanto maior é a temperatura, menor é o tempo de incubação.