Alternativa correta: E - 490 °C

1. Tema central da questão

Esta questão trata do tratamento térmico de recristalização no alumínio comercialmente puro. Compreender a influência da temperatura nesse processo é fundamental, pois a recristalização visa restaurar a ductilidade e reduzir a dureza de metais deformados a frio, facilitando sua conformação mecânica.

2. Resumo teórico

Durante a deformação a frio, o alumínio se torna mais duro e menos dúctil. O tratamento térmico de recristalização aquece o material até uma temperatura suficiente para formar novos grãos livres de tensões internas, diminuindo a dureza e aumentando a maleabilidade. Em geral, a temperatura de recristalização para o alumínio puro varia entre 250 °C e 400 °C, mas para garantir menor dureza possível, recomenda-se utilizar uma temperatura próxima à de fusão, mas sem atingi-la, normalmente entre 0,4 a 0,6 vezes a temperatura de fusão em Kelvin. Referência: Callister, W.D. "Fundamentos da Ciência e Engenharia de Materiais".

3. Justificativa da alternativa correta

Entre as opções, 490 °C é a temperatura suficientemente alta para promover recristalização completa e, consequentemente, atingir a menor dureza possível sem risco de fundir o material (fusão: 660 °C). Esta escolha assegura que todos os grãos deformados sejam substituídos, restabelecendo a ductilidade.

4. Análise das alternativas incorretas

A - 60 °C, B - 100 °C, C - 150 °C, D - 190 °C: Temperaturas muito baixas, abaixo do limite inferior de recristalização do alumínio puro. Nessas faixas, o processo de recristalização não ocorre, mantendo elevada a dureza do material devido à permanência das tensões internas causadas pela deformação a frio.

E - 490 °C: Temperatura suficiente para garantir a recristalização total, promovendo máxima redução de dureza sem atingir a fusão.

5. Estratégia de interpretação

Fique atento a palavras-chave como "menor dureza possível" e informações sobre a temperatura de fusão. Assim, descarte alternativas muito baixas e escolha a temperatura mais alta abaixo da fusão, garantindo a efetividade do tratamento térmico.

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A temperatura de recristalização não é 1/3 da temperatura de fusão para metais puros?

Daiany, por serem peças de alumínio puro, provavelmente elas se encontravam excessivamente duras devido ao encruamento. Sendo assim, para um tratamento térmico de apenas uma hora, deve-se expor o material à temperatura mais próxima possível de sua fusão, para tornar o tratamento mais eficiente. 

A temperatura de cristalização é a temperatura na qual a recristalização atinge seu término em exatamente uma hora. Ela, geralmente, se situa para valores e torno ou acima de 50% da temperatura de fusão em escala absoluta. Entretanto, a depender do estado de encruamento do material.

Corrijam-me se eu estiver errado, por favor. Grato

Fiz essa questão considerando a temperatura de recristalização entre 0,3Tf e 0,5Tf, sendo que, segundo o Callister, a temperatura de recristalização para metais puros é de 0,4Tf. Considerei 0,5Tf, imaginando alta taxa de encruamento. Marquei letra D, já que era a que mais se aproximava do valor. Questão sem vergonha... 

Notem que a pergunta não deseja saber qual é a temperatura de recristalização do alumínio, mas a qual temperatura durante uma hora resultaria na estrutura com menor dureza. Logo, quanto maior a temperatura, mais rápido é o crescimento de grão e quanto maior o grão, menor a dureza.

@Daiany Wagner, vc está correta(o). A temperatura de recristalização, para metais puros, começa a 1/3 da temperatura de recristalização do material, o que corresponde a 220 ° C. Porém a única temperatura acima desse valor na questão é 490 °C.

Gabarito: E.