solidificação de metais

31
Cap. 3 – Soluções sólidas, diagramas de fases e solidificação _______________________ 93 3.6 – Solidificação dos metais Tratando-se de uma transformação de fases, a solidificação dos metais é um processo perfeitamente reversível. Quando realizada em condições de equilíbrio termodinâmico, ela ocorre a uma temperatura constante e esta temperatura de equilíbrio está associada ao patamar de solidificação que aparece na curva de resfriamento, mostrada na figura 3.18. Figura 3.18 – Curvas de resfriamento de metais puros e de uma liga com intervalo de solidificação, Müller (2002). Grande parte das ligas metálicas utilizadas comercialmente são produzidas a partir da solidificação de misturas líquidas que são preparadas na composição química desejada, conforme já foi ilustrado na figura 1.43. Em algumas aplicações, os componentes podem ser produzidos pela compactação e sinterização (fusão incipiente) de pós metálicos 1 sem que ocorra a fusão completa do material. Porém, em todos os casos as características da relação sólido-líquido devem ser consideradas para a melhor compreensão dos fenômenos associados ao processo de fabricação e, consequentemente, ao seu melhor controle e melhorias. Já foi comentado neste texto que as misturas metálicas líquidas normalmente não apresentam fases distintas, o que é verdade para todos os casos de importância prática. Isto ocorre porque os metais, uma vez fundidos, apresentam características muito similares entre si. A figura 3.19 esquematiza a disposição dos átomos nos sólidos, líquidos e gasosos, deve-se notar que no caso gasoso os átomos dos metais estão dispersos entre si basicamente da mesma forma, de maneira semelhante do que nos líquidos. Figura 3.19 Representação esquemática do estado de ordenação das estruturas sólida, líquida e gasosa dos metais, adaptado de Müller (2002). 1 Normalmente os materiais cerâmicos, que não são objeto deste curso, também são produzidos por este mesmo processo.

Upload: william-castro

Post on 24-Apr-2015

42 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Solidificação de metais

CCaapp.. 33 –– SSoolluuççõõeess ssóólliiddaass,, ddiiaaggrraammaass ddee ffaasseess ee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ______________________________________________

9933

33..66 –– SSoolliiddiiffiiccaaççããoo ddooss mmeettaaiiss

TTrraattaannddoo--ssee ddee uummaa ttrraannssffoorrmmaaççããoo ddee ffaasseess,, aa ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ddooss mmeettaaiiss éé uumm pprroocceessssoo ppeerrffeeiittaammeennttee rreevveerrssíívveell.. QQuuaannddoo rreeaalliizzaaddaa eemm ccoonnddiiççõõeess ddee eeqquuiillííbbrriioo tteerrmmooddiinnââmmiiccoo,, eellaa ooccoorrrree aa uummaa tteemmppeerraattuurraa ccoonnssttaannttee ee eessttaa tteemmppeerraattuurraa ddee eeqquuiillííbbrriioo eessttáá aassssoocciiaaddaa aaoo ppaattaammaarr ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo qquuee aappaarreeccee nnaa ccuurrvvaa ddee rreessffrriiaammeennttoo,, mmoossttrraaddaa nnaa ffiigguurraa 33..1188..

FFiigguurraa 33..1188 –– CCuurrvvaass ddee rreessffrriiaammeennttoo ddee mmeettaaiiss ppuurrooss ee ddee uummaa lliiggaa ccoomm iinntteerrvvaalloo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo,, MMüülllleerr ((22000022))..

GGrraannddee ppaarrttee ddaass lliiggaass mmeettáálliiccaass uuttiilliizzaaddaass ccoommeerrcciiaallmmeennttee ssããoo pprroodduuzziiddaass aa

ppaarrttiirr ddaa ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ddee mmiissttuurraass llííqquuiiddaass qquuee ssããoo pprreeppaarraaddaass nnaa ccoommppoossiiççããoo qquuíímmiiccaa ddeesseejjaaddaa,, ccoonnffoorrmmee jjáá ffooii iilluussttrraaddoo nnaa ffiigguurraa 11..4433.. EEmm aallgguummaass aapplliiccaaççõõeess,, ooss ccoommppoonneenntteess ppooddeemm sseerr pprroodduuzziiddooss ppeellaa ccoommppaaccttaaççããoo ee ssiinntteerriizzaaççããoo ((ffuussããoo iinncciippiieennttee)) ddee ppóóss mmeettáálliiccooss11 sseemm qquuee ooccoorrrraa aa ffuussããoo ccoommpplleettaa ddoo mmaatteerriiaall..

PPoorréémm,, eemm ttooddooss ooss ccaassooss aass ccaarraacctteerrííssttiiccaass ddaa rreellaaççããoo ssóólliiddoo--llííqquuiiddoo ddeevveemm sseerr ccoonnssiiddeerraaddaass ppaarraa aa mmeellhhoorr ccoommpprreeeennssããoo ddooss ffeennôômmeennooss aassssoocciiaaddooss aaoo pprroocceessssoo ddee ffaabbrriiccaaççããoo ee,, ccoonnsseeqquueenntteemmeennttee,, aaoo sseeuu mmeellhhoorr ccoonnttrroollee ee mmeellhhoorriiaass..

JJáá ffooii ccoommeennttaaddoo nneessttee tteexxttoo qquuee aass mmiissttuurraass mmeettáálliiccaass llííqquuiiddaass nnoorrmmaallmmeennttee nnããoo aapprreesseennttaamm ffaasseess ddiissttiinnttaass,, oo qquuee éé vveerrddaaddee ppaarraa ttooddooss ooss ccaassooss ddee iimmppoorrttâânncciiaa pprrááttiiccaa.. IIssttoo ooccoorrrree ppoorrqquuee ooss mmeettaaiiss,, uummaa vveezz ffuunnddiiddooss,, aapprreesseennttaamm ccaarraacctteerrííssttiiccaass mmuuiittoo ssiimmiillaarreess eennttrree ssii.. AA ffiigguurraa 33..1199 eessqquueemmaattiizzaa aa ddiissppoossiiççããoo ddooss ááttoommooss nnooss ssóólliiddooss,, llííqquuiiddooss ee ggaassoossooss,, ddeevvee--ssee nnoottaarr qquuee nnoo ccaassoo ggaassoossoo ooss ááttoommooss ddooss mmeettaaiiss eessttããoo ddiissppeerrssooss eennttrree ssii bbaassiiccaammeennttee ddaa mmeessmmaa ffoorrmmaa,, ddee mmaanneeiirraa sseemmeellhhaannttee ddoo qquuee nnooss llííqquuiiddooss..

FFiigguurraa 33..1199 –– RReepprreesseennttaaççããoo eessqquueemmááttiiccaa ddoo eessttaaddoo ddee oorrddeennaaççããoo ddaass eessttrruuttuurraass ssóólliiddaa,, llííqquuiiddaa ee ggaassoossaa ddooss mmeettaaiiss,, aaddaappttaaddoo ddee MMüülllleerr ((22000022))..

11 NNoorrmmaallmmeennttee ooss mmaatteerriiaaiiss cceerrââmmiiccooss,, qquuee nnããoo ssããoo oobbjjeettoo ddeessttee ccuurrssoo,, ttaammbbéémm ssããoo pprroodduuzziiddooss ppoorr eessttee mmeessmmoo pprroocceessssoo..

Page 2: Solidificação de metais

MMaatteerriiaaiiss ddee ccoonnssttrruuççããoo mmeeccâânniiccaa II

9944

OOss ááttoommooss ddooss mmeettaaiiss ddoo ssiisstteemmaa CCFFCC,, ppoorr eexxeemmpplloo,, ppeerrmmaanneecceemm eemm ccoonnttaattoo ccoomm oouuttrrooss 1122 ááttoommooss ((nnúúmmeerroo ddee ccoooorrddeennaaççããoo oouu NNCC == 1122)) nnoo eessttaaddoo ssóólliiddoo,, mmaass nnoo eessttaaddoo llííqquuiiddoo,, eesstteess mmeettaaiiss tteennddeemm aa rreedduuzziirr oo sseeuu nnúúmmeerroo ddee ccoooorrddeennaaççããoo.. MMeettaaiiss ddee ssiisstteemmaass mmeennooss ccoommppaaccttooss,, qquuee aapprreesseennttaamm nnúúmmeerrooss ddee ccoooorrddeennaaççããoo mmeennoorreess,, tteennddeemm aa aauummeennttaarr oo ccoonnttaattoo eennttrree sseeuuss ááttoommooss nnoo eessttaaddoo llííqquuiiddoo,, aapprrooxxiimmaannddoo--ssee ddooss mmeettaaiiss ddee eessttrruuttuurraa CCFFCC qquuaannddoo nnoo eessttaaddoo llííqquuiiddoo.. AAlléémm ddiissssoo,, oouuttrraass ccaarraacctteerrííssttiiccaass,, ttaaiiss ccoommoo,, ccoonndduuttiivviiddaaddeess ttéérrmmiiccaass ee eellééttrriiccaass ssããoo ssiimmiillaarreess nnoo eessttaaddoo llííqquuiiddoo ((RReeeedd--HHiillll,, 11999944))..

AA eessttaabbiilliiddaaddee ddee uummaa ffaassee ((ssee ssóólliiddaa,, llííqquuiiddaa oouu ggaassoossaa)) ddeeppeennddeerráá ddoo vvaalloorr ddee eenneerrggiiaa lliivvrree qquuee eessttaa ffaassee aapprreesseennttaarráá nnaass ccoonnddiiççõõeess tteerrmmooddiinnââmmiiccaass ((tteemmppeerraattuurraa,, pprreessssããoo,, ccoommppoossiiççããoo qquuíímmiiccaa)).. AA ffiigguurraa 33..2200 iilluussttrraa aa rreellaaççããoo eennttrree aass ccuurrvvaass ddee eenneerrggiiaa lliivvrree iissoobbáárriiccaass ee oo rreessppeeccttiivvoo ddiiaaggrraammaa ddee ffaasseess ddee uummaa ssuubbssttâânncciiaa ppuurraa eemm ffuunnççããoo ddaa tteemmppeerraattuurraa ee pprreessssããoo.. PPaarraa ccaaddaa pprreessssããoo,, eexxiissttiirráá uummaa ffaassee pprreesseennttee eemm ffuunnççããoo ddaa tteemmppeerraattuurraa ddaaddaa ppeellooss mmeennoorreess vvaalloorreess ddaa eenneerrggiiaa lliivvrree qquuee ppooddeemm sseerr oobbttiiddooss ddooss ggrrááffiiccooss ddee eenneerrggiiaa lliivvrree iilluussttrraaddooss..

FFiigguurraa 33..2200 –– CCuurrvvaass ddee eenneerrggiiaa lliivvrree iissoobbáárriiccaass ppaarraa uumm eelleemmeennttoo ppuurroo,, aaddaappttaaddoo ddee RReeeedd--HHiillll ((11999944))..

OO pprroocceessssoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ddooss mmeettaaiiss,, ssiimmiillaarrmmeennttee aaoo pprroocceessssoo ddee ffuussããoo,,

iinniicciiaa--ssee ppoorr nnuucclleeaaççããoo ee ccrreesscciimmeennttoo.. AAppeessaarr ddee sseerreemm pprroocceessssooss ssiimmiillaarreess,, aa nnuucclleeaaççããoo ddee ccrriissttaaiiss ssóólliiddooss nnaa mmaassssaa llííqquuiiddaa ddooss mmeettaaiiss éé uumm pprroocceessssoo mmaaiiss iinnssttáávveell ee ddiiffíícciill ddoo qquuee aa ffoorrmmaaççããoo ddee nnúúcclleeooss ddee lliiqquueeffaaççããoo dduurraannttee aa ffuussããoo,, ccoonnffoorrmmee ddeemmoonnssttrraaddoo nnoo iitteemm 33..66..11.. CCoommoo ccoonnsseeqqüüêênncciiaa,, nnããoo éé ppoossssíívveell eelleevvaarr mmeettaaiiss ((oouu lliiggaass mmeettáálliiccaass)) aa tteemmppeerraattuurraass mmuuiittoo aacciimmaa ddaa tteemmppeerraattuurraa ddee ffuussããoo mmaanntteennddoo,, mmeettaaeessttaavveellmmeennttee,, oo eessttaaddoo ssóólliiddoo..

PPoorr oouuttrroo llaaddoo,, ddeevviiddoo ààss ddiiffiiccuullddaaddeess iinneerreenntteess ddaa ssoolliiddiiffiiccaaççããoo,, éé ppoossssíívveell rreessffrriiaarr ooss mmeettaaiiss,, aassssiimm ccoommoo ssuuaass lliiggaass mmeettáálliiccaass,, eemm vváárriiooss ggrraauuss aabbaaiixxoo ddaa ssuuaa tteemmppeerraattuurraa ddee ffuussããoo sseemm qquuee ooss mmeessmmooss ssee ssoolliiddiiffiiqquueemm,, ccoonnffoorrmmee iilluussttrraaddoo ppeellooss ddaaddooss ddaa ttaabbeellaa 33..44..

Page 3: Solidificação de metais

CCaapp.. 33 –– SSoolluuççõõeess ssóólliiddaass,, ddiiaaggrraammaass ddee ffaasseess ee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ______________________________________________

9955

TTaabbeellaa 33..44 –– TTeemmppeerraattuurraass ddee ssuuppeerreessffrriiaammeennttoo ((eemm KK)) ppaarraa aallgguunnss mmeettaaiiss ppuurrooss ddee iimmppoorrttâânncciiaa,, oobbttiiddoo eemm RReeeedd--HHiillll ((11999944))..

MMeettaall SSuuppeerrrreessff.. mmááxx.. MMeettaall SSuuppeerrrreessff..

mmááxx.. MMeettaall SSuuppeerrrreessff.. mmááxx..

MMeerrccúúrriioo 8888 AAlluummíínniioo 116600 FFeerrrroo 228866 CCááddmmiioo 111100 CCoobbrree 223366 MMaannggaannêêss 330088 CChhuummbboo 115533 PPrraattaa 222277 NNííqquueell 336655 EEssttaannhhoo 118877 OOuurroo 223300 NNiióóbbiioo 552255

OO pprroocceessssoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ppooddee sseerr aauuxxiilliiaaddoo ppeellaa pprreesseennççaa ddee iinntteerrffaaccee oouu

ddee ppeeqquueennooss nnúúcclleeooss pprreesseenntteess nnoo ssiisstteemmaa llííqquuiiddoo.. NNaa pprroodduuççããoo iinndduussttrriiaall ddooss mmeettaaiiss,, nnoorrmmaallmmeennttee eessttããoo pprreesseenntteess ddiivveerrssaass iimmppuurreezzaass ((iinncclluussõõeess,, ppaarrttííccuullaass,, eettcc..)) qquuee aauuxxiilliiaamm nnaa nnuucclleeaaççããoo,, ddiimmiinnuuiinnddoo aass tteemmppeerraattuurraass ddee ssuuppeerrrreessffrriiaammeennttoo oobbsseerrvvaaddaass nneesstteess ccaassooss..

VVoollmmeerr ee WWeebbeerr ddeesseennvvoollvveerraamm uumm mmooddeelloo ppaarraa oo ccaassoo ddee uummaa bboollhhaa ddee aarr nnoo iinntteerriioorr ddee uumm llííqquuiiddoo eemm 11992266.. EEssttee mmooddeelloo tteemm ssiiddoo uuttiilliizzaaddoo ppaarraa qquuaannttiiffiiccaarr oo ffeennôômmeennoo ddee nnuucclleeaaççããoo ee ccrreesscciimmeennttoo ddee ccrriissttaaiiss aa ppaarrttiirr ddee sseemmeenntteess oouu eemmbbrriiõõeess ddee ssóólliiddoo ffoorrmmaaddooss ((oouu jjáá pprreesseenntteess)) nnaa ssoolluuççããoo llííqquuiiddaa..

AA eessttaabbiilliiddaaddee tteerrmmooddiinnââmmiiccaa ddoo pprroocceessssoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo éé ddeetteerrmmiinnaaddaa ppeelloo eeqquuiillííbbrriioo eennttrree oo aauummeennttoo ddaa eenneerrggiiaa lliivvrree ppeellaa ssuuppeerrffíícciiee ffoorrmmaaddaa ee aa ddiimmiinnuuiiççããoo aaccaarrrreettaaddaa ppeellaa ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ddee uummaa ppaarrttee ddaa ssoolluuççããoo eemm eeqquuiillííbbrriioo mmeettaaeessttáávveell ((ssuuppeerrrreessffrriiaaddaa))..

AA ffiigguurraa 33..2211 iilluussttrraa eessttee eeqquuiillííbbrriioo ccoomm aass rreessppeeccttiivvaass eeqquuaaççõõeess uuttiilliizzaaddaass nnoo bbaallaannççoo ddee eenneerrggiiaa:: oo aauummeennttoo ddee eenneerrggiiaa ppeellaa ccrriiaaççããoo ddaa ssuuppeerrffíícciiee ddeeppeennddee ddaa áárreeaa ((rr22)) ddaass sseemmeenntteess ee aa ddiimmiinnuuiiççããoo ddeeppeennddee ddoo vvoolluummee ((rr33)) ddeessttaass..

FFiigguurraa 33..2211 –– VVaarriiaaççããoo ddaa eenneerrggiiaa lliivvrree eemm ffuunnççããoo ddoo rraaiioo ddaass sseemmeenntteess,, MMüülllleerr ((22000022))..

AA uuttiilliizzaaççããoo ddee ddaaddooss tteerrmmooddiinnââmmiiccooss,, γγ--tteennssããoo ssuuppeerrffiicciiaall,, ρρ--ddeennssiiddaaddee,, LLff--ccaalloorr llaatteennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo,, UU--ssuuppeerrrreessffrriiaammeennttoo ee TTEE--tteemmppeerraattuurraa ddee eeqquuiillííbbrriioo ((vviiddee ffiigguurraa 33..1188)),, aapplliiccaaddooss aa ddiivveerrssooss mmeettaaiiss,, ppeerrmmiittee oobbtteerr ooss vvaalloorreess aapprrooxxiimmaaddooss ddoo ttaammaannhhoo ddaass sseemmeenntteess oouu eemmbbrriiõõeess nneecceessssáárriiooss ppaarraa ““ddiissppaarraarr”” oo pprroocceessssoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ddeesstteess mmeettaaiiss.. AAss ttaabbeellaass 33..55 ee 33..66 iilluussttrraamm ooss ddaaddooss tteerrmmooddiinnââmmiiccooss nneecceessssáárriiooss ppaarraa ttaaiiss ccáállccuullooss ee ooss vvaalloorreess ddoo ttaammaannhhoo ccrrííttiiccoo ddaa sseemmeennttee ppaarraa aallgguunnss mmeettaaiiss..

TTaabbeellaa 33..55 –– DDaaddooss tteerrmmooddiinnââmmiiccooss ddee ddiiffeerreenntteess mmeettaaiiss,, MMüülllleerr ((22000022))..

Page 4: Solidificação de metais

MMaatteerriiaaiiss ddee ccoonnssttrruuççããoo mmeeccâânniiccaa II

9966

TTaabbeellaa 33..66 –– DDaaddooss tteerrmmooddiinnââmmiiccooss ee rreessuullttaaddooss ddoo ccáállccuulloo ddoo ttaammaannhhoo ddaass sseemmeenntteess nneecceessssáárriiooss ppaarraa eessttaabbiilliizzaarr oo pprroocceessssoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ddee aallgguunnss mmeettaaiiss,, MMüülllleerr ((22000022))..

EExxppeerriimmeennttaallmmeennttee vveerriiffiiccaa--ssee qquuee àà mmeeddiiddaa qquuee ccrreessccee aa ttaaxxaa ddee

rreessffrriiaammeennttoo ddoo llííqquuiiddoo ooccoorrrree uumm ddeeccrréésscciimmoo nnaa ssuuaa tteemmppeerraattuurraa ddee ffuussããoo,, ccoonnffoorrmmee mmoossttrraaddoo nnoo ggrrááffiiccoo ddaa ffiigguurraa 33..88.. IIssttoo ooccoorrrree ppoorr ccaauussaa ddoo pprroocceessssoo ddee sseeggrreeggaaççããoo ddee ssoolluuttoo,, ddiissccuuttiiddoo nnoo iitteemm 33..66..33,, qquuee nnããoo éé rreeppaarraaddaa ppeellaa ddiiffuussããoo nnaa lliiggaa ssoolliiddiiffiiccaaddaa.. CCoonnsseeqquueenntteemmeennttee,, aa ccoommppoossiiççããoo qquuíímmiiccaa ee aa ttaaxxaa ddee eexxttrraaççããoo ddee ccaalloorr iinnfflluueenncciiaamm ddiirreettaammeennttee oo pprroocceessssoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo,, ccoonnffoorrmmee iilluussttrraaddoo ppeellooss ggrrááffiiccooss ddaa ffiigguurraa 33..2222..

Page 5: Solidificação de metais

CCaapp.. 33 –– SSoolluuççõõeess ssóólliiddaass,, ddiiaaggrraammaass ddee ffaasseess ee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ______________________________________________

9977

((aa)) ((bb)) FFiigguurraa 33..2222 –– GGrrááffiiccooss iilluussttrraannddoo aa vvaarriiaaççããoo ddaa tteemmppeerraattuurraa ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ccoomm aa

eexxttrraaççããoo ddee ccaalloorr qquuaannddoo ((aa)) ssee ddiimmiinnuuii aa ttaaxxaa ddee rreessffrriiaammeennttoo dduurraannttee aa ssoolliiddiiffii--ccaaççããoo oouu ((bb)) ssee ffoorr vvaarriiaaddaa aa ccoommppoossiiççããoo qquuíímmiiccaa eemm lliiggaass AAll--CCuu,, MMüülllleerr ((22000022))..

SSee aa ttaaxxaa ddee rreettiirraaddaa ddee ccaalloorr ffoorr eelleevvaaddaa ((33..2200..aa)),, eexxiissttee mmeennoorr ddiiffuussããoo nnaa ffrreennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ffoorrmmaaddaa,, oo qquuee aauummeennttaa aa cchhaannccee ddee mmiiccrroosseeggrreeggaaççããoo ccoomm ccoonnsseeqqüüeennttee ddiimmiinnuuiiççããoo ddaa tteemmppeerraattuurraa ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ((vviiddee ffiigguurraa 33..88)) sseennddoo qquuee eessttee eeffeeiittoo éé ttaannttoo mmaaiioorr qquuaannttoo mmaaiioorr ffoorr aa qquuaannttiiddaaddee ddee ssoolluuttoo ((33..2200..bb))..

33..66..11 –– AAnnáálliissee aattoommííssttiiccaa ddoo pprroocceessssoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo UUmmaa vveezz ffoorrmmaaddaa uummaa iinntteerrffaaccee ssóólliiddoo//llííqquuiiddoo eemm uumm ssiisstteemmaa ((mmeettaall oouu lliiggaa))

eemm pprroocceessssoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo,, aa eevvoolluuççããoo ddeessttee pprroocceessssoo ddeeppeennddeerráá ddaa mmoovviimmeennttaaççããoo ((oouu ddiiffuussããoo)) ddee ááttoommooss ddaa ffaassee llííqquuiiddaa ppaarraa aa ssóólliiddaa ee vviiccee vveerrssaa,, aattrraavvééss ddaa iinntteerrffaaccee ffoorrmmaaddaa.. EEssttee pprroobblleemmaa ppooddee sseerr aannaalliissaaddoo ppoorr mmeeiioo ddaass sseegguuiinntteess eeqquuaaççõõeess::

RT

Q

ss

s

eRR −= 0 ((4499))

RTQ

ff

f

eRR −= 0 ((5500))

OOnnddee RR éé aa ttaaxxaa ((ddee rraattiioo)) ddee aanneexxaaççããoo ddee ááttoommooss nnaa ffaassee ssóólliiddaa ((ss)) oouu ffuunnddiiddaa ((ff)) ee QQ éé aa eenneerrggiiaa ddee aattiivvaaççããoo ppaarraa uumm ááttoommoo mmuuddaarr ddee uummaa ffaassee ppaarraa oouuttrraa.. RR,, TT,, RRff00 ee RRss00 ssããoo ccoonnssttaanntteess..

OOss ggrrááffiiccooss ddaa ffiigguurraa 33..2233 iilluussttrraamm aa vvaarriiaaççããoo ddooss vvaalloorreess ccaallccuullaaddooss ppoorr eessttaass eeqquuaaççõõeess.. NNoottaa--ssee,, nnaa ffiigguurraa 33..2233..aa qquuee aa ddiiffeerreennççaa eennttrree QQss ee QQff éé oo ccaalloorr llaatteennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ddaa ssuubbssttâânncciiaa.. NNaa ffiigguurraa 33..2233..bb ppooddee--ssee nnoottaarr qquuee aa ttaaxxaa ddee ssaaííddaa ddee ááttoommooss ddaa ffaassee llííqquuiiddaa ppaarraa aa ffaassee ssóólliiddaa éé lliiggeeiirraammeennttee mmaaiioorr ddoo qquuee aa ttaaxxaa ddee ssaaííddaa ddaa ffaassee ssóólliiddaa ppaarraa aa llííqquuiiddaa aattéé aa tteemmppeerraattuurraa ddee ffuussããoo.. PPoorr oouuttrroo llaaddoo,, aacciimmaa ddaa tteemmppeerraattuurraa ddee ffuussããoo,, aa ttaaxxaa ddee ssaaííddaa ddee ááttoommooss ddaa ffaassee ssóólliiddaa ppaarraa aa llííqquuiiddaa aauummeennttaa rraappiiddaammeennttee oo qquuee eexxpplliiccaa aa ddiiffiiccuullddaaddee ddee ssee oobbtteerr mmeettaaiiss ssóólliiddooss ssuuppeerraaqquueecciiddooss..

Page 6: Solidificação de metais

MMaatteerriiaaiiss ddee ccoonnssttrruuççããoo mmeeccâânniiccaa II

9988

((aa)) ((bb))

FFiigguurraa 33..2233 –– AAvvaalliiaaççããoo tteerrmmooddiinnââmmiiccaa ddaass ((aa)) eenneerrggiiaass ee ((bb)) ttaaxxaass ddee mmiiggrraaççããoo ddee ááttoommooss eennttrree aa ffrroonntteeiirraa ssóólliiddoo--llííqquuiiddoo,, aaddaappttaaddoo ddee RReeeedd--HHiillll ((11999944))..

AA ppeerrddaa ddee uumm ááttoommoo nnaa ssuuppeerrffíícciiee ddee uumm ssóólliiddoo ppaarraa uummaa ffaassee ggaassoossaa eennvvoollvvee uummaa eenneerrggiiaa ccoonnhheecciiddaa ccoommoo ccaalloorr llaatteennttee ddee vvaappoorriizzaaççããoo.. CCoommoo eessttee ááttoommoo mmeettáálliiccoo nnoo eessttaaddoo ggaassoossoo ppoossssuuii iinntteerraaççõõeess ddeesspprreezzíívveeiiss ccoomm ooss ddeemmaaiiss ááttoommooss pprreesseenntteess nneessttaa ffaassee,, ffaazz ccoomm qquuee ooss vvaalloorreess ddoo ccaalloorr llaatteennttee ddee vvaappoorriizzaaççããoo sseejjaamm rreellaattiivvaammeennttee eelleevvaaddooss.. OO mmeessmmoo nnããoo ooccoorrrree ccoomm oo ccaalloorr llaatteennttee ddee ffuussããoo.. PPoorr eexxeemmpplloo,, ppaarraa oo mmeerrccúúrriioo aa 223344KK oo ccaalloorr ddee ffuussããoo éé ddee 1111,,88JJ//ggrr··mmooll,, eennqquuaannttoo qquuee oo ccaalloorr ddee vvaappoorriizzaaççããoo vvaallee 330099JJ//ggrr··mmooll mmaaiiss ddoo qquuee uummaa oorrddeemm ddee ggrraannddeezzaa ssuuppeerriioorr.. OOuuttrrooss vvaalloorreess eessttããoo lliissttaaddooss nnaa ttaabbeellaa ppeerriióóddiiccaa ddoo aanneexxoo II..11..

AAssssiimm,, ppooddee--ssee ccoonnssiiddeerraarr qquuee aa ffoorrmmaa ddaa iinntteerrffaaccee eennttrree aass ffaasseess ssóólliiddaa ee llííqquuiiddaa ddee uumm mmeettaall,, oouu lliiggaa mmeettáálliiccaa,, eemm pprroocceessssoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo vvaarriiaa ccoonnssiiddeerraavveellmmeennttee,, ddeeppeennddeennddoo ddaass ccoonnddiiççõõeess ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo.. DDooiiss ccaassooss eexxttrreemmooss ssããoo aass iinntteerrffaacceess ddiiffuussiivvaa ee aa iinntteerrffaaccee ssuuaavvee,, eessqquueemmaattiizzaaddaass nnaa ffiigguurraa 33..2244..

FFiigguurraa 33..2244 –– DDooiiss ttiippooss ddee iinntteerrffaacceess eexxiisstteenntteess eennttrree aass ffaasseess ssóólliiddaa ee llííqquuiiddaa eemm eeqquuiillííbbrriioo tteerrmmooddiinnââmmiiccaa,, RReeeedd--HHiillll ((11999944))..

Page 7: Solidificação de metais

CCaapp.. 33 –– SSoolluuççõõeess ssóólliiddaass,, ddiiaaggrraammaass ddee ffaasseess ee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ______________________________________________

9999

OO aavvaannççoo ddeessttaa iinntteerrffaaccee ppaarraa aa ffaassee llííqquuiiddaa,, oouu sseejjaa,, aa eevvoolluuççããoo ddoo pprroocceessssoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ddeeppeennddee ddaa ttaaxxaa ddee aaggrreeggaaççããoo ddee ááttoommooss nneessttaa iinntteerrffaaccee,, ooffeerreecciiddaass ppeellaass eeqquuaaççõõeess ((4499)) ee ((5500)).. AA aaggrreeggaaççããoo ddooss ááttoommooss ddaa ffaassee llííqquuiiddaa ppaarraa aa ffaassee ssóólliiddaa ooccoorrrree ppeellaa jjuunnççããoo ddeesstteess nnaa iinntteerrffaaccee ssóólliiddoo--llííqquuiiddoo ee eessttaa jjuunnççããoo ddeeppeennddee ddaa rreellaattiivvaa ffaacciilliiddaaddee ddeesstteess ááttoommooss eennccoonnttrraarreemm ppoossiiççõõeess oouu ssííttiiooss nnaa rreeddee ccrriissttaalliinnaa ffoorrmmaaddaa nnaa iinntteerrffaaccee.. JJáá ffooii vviissttoo nnoo iitteemm 11..33..33.. qquuee ooss ppllaannooss ccrriissttaalliinnooss ppoossssuueemm ddeennssiiddaaddeess ddiiffeerreenntteess,, iissttoo ssiiggnniiffiiccaa qquuee aallgguunnss ppllaannooss iirrããoo aapprreesseennttaarr ssííttiiooss ddee aaggrreeggaaççããoo ddee ááttoommooss mmaaiiss aabbeerrttooss ee eessttáávveeiiss ddoo qquuee oouuttrrooss..

AA ffiigguurraa 33..2255..aa iilluussttrraa ddooiiss ppllaannooss ddaa eessttrruuttuurraa ccúúbbiiccaa ddooss mmeettaaiiss qquuee aapprreesseennttaarrããoo ddiiffeerreenntteess ggrraauuss ddee ddiiffiiccuullddaaddee ddee aaggrreeggaaççããoo ddee ááttoommooss ee ccoonnsseeqquueenntteemmeennttee ddiiffeerreenntteess vveelloocciiddaaddeess ddee ccrreesscciimmeennttoo ppaarraa ddeennttrroo ddaa ffaassee llííqquuiiddaa.. EEssttaa ddiiffeerreennççaa nnaass vveelloocciiddaaddeess ddee ccrreesscciimmeennttoo eemm ffuunnççããoo ddaass ddiirreeççõõeess ccrriissttaalliinnaass vvaaii ddeetteerrmmiinnaarr aa ggeeoommeettrriiaa ddooss ccrriissttaaiiss ffoorrmmaaddooss,, ccoonnffoorrmmee mmoossttrraaddoo nnaa ffiigguurraa 33..2255..bb.. IInntteerrffaacceess ffoorrmmaaddaass ppoorr ppllaannooss ddeennssooss oouu ccoommppaaccttooss aapprreesseennttaamm mmeennoorreess vveelloocciiddaaddeess ddee aavvaannççoo ddeevviiddoo aa mmaaiioorr iinnssttaabbiilliiddaaddee ddooss ááttoommooss aaggrreeggaaddooss aa eessttaass ssuuppeerrffíícciieess..

((aa)) ((bb))

FFiigguurraa 33..2255 –– ((aa)) DDooiiss ttiippooss ddee ppllaannooss ffoorrmmaaddoorreess ddee uummaa iinntteerrffaaccee ccrreesscceennddoo ppaarraa ddeennttrroo ddaa ffaassee llííqquuiiddaa dduurraannttee aa ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ddooss mmeettaaiiss ccoomm ddiiffeerreenntteess ggrraauuss ddee

ffaacciilliiddaaddee ddee aaggrreeggaaççããoo ddee ááttoommooss.. ((bb)) CCrreecciimmeennttoo hheetteerrooggêênneeoo ddee uumm ccrriissttaall ccoomm bbaassee nnaass ddiiffeerreenntteess ccaarraacctteerrííssttiiccaass ddaass ssuuppeerrffíícciieess ccrriissttaallooggrrááffiiccaass ffoorrmmaaddoorraass ddaass iinntteerrffaacceess,,

RReeeedd--HHiillll ((11999944))..

AA ffaacciilliiddaaddee ddee aaggrreeggaaççããoo ddee ááttoommooss eemm uummaa ssuuppeerrffíícciiee éé ddiirreettaammeennttee pprrooppoorrcciioonnaall aaoo sseeuu ffaattoorr ddee aaccoommooddaaççããoo,, qquuee ppoorr ssuuaa vveezz éé iinnvveerrssaammeennttee pprrooppoorrcciioonnaall àà ddeennssiiddaaddee ddeessttaa ssuuppeerrffíícciiee.. NNeessttee sseennttiiddoo,, aass ddiirreeççõõeess ccrriissttaallooggrrááffiiccaass pprreeffeerreenncciiaaiiss ppaarraa oo ccrreesscciimmeennttoo ddooss ccrriissttaaiiss eemm ssóólliiddooss mmeettáálliiccooss ssããoo ooss sseegguuiinntteess ((nneesstteess ccaassooss ooss ppllaannooss ee ddiirreeççõõeess pprreeffeerreenncciiaaiiss ttêêmm ooss mmeessmmooss íínnddiicceess ddee MMiilllleerr,, vviiddee ffiigguurraa 33..2255))::

•• ssiisstteemmaa CCFFCC ((ccúúbbiiccoo ddee ffaacceess cceennttrraaddaass)) ................................<<110000>> oouu {{110000}} •• ssiisstteemmaa CCCCCC ((ccúúbbiiccoo ddee ccoorrppoo cceennttrraaddoo)) ..................................<<110000>> oouu {{110000}} •• ssiisstteemmaa HHCC ((hheexxaaggoonnaall ccoommppaaccttoo)) ......................................................<<11001100>> oouu {{11001100}} •• ssiisstteemmaa TTCCCC ((tteettrraaggoonnaall ddee ccoorrppoo cceennttrraaddoo)) ........................<<111100>> oouu {{111100}}

Page 8: Solidificação de metais

MMaatteerriiaaiiss ddee ccoonnssttrruuççããoo mmeeccâânniiccaa II

110000

AAddiicciioonnaallmmeennttee,, ddeeffeeiittooss nnaa ssuuppeerrffíícciiee,, pprriinncciippaallmmeennttee ddiissccoorrddâânncciiaass eemm ppaarraaffuussoo,, aattuuaamm ccoommoo ppoonnttooss pprreeffeerreenncciiaaiiss ppaarraa aa aaggrreeggaaççããoo ddee ááttoommooss,, ppoorr ppoossssuuíírreemm uumm ggrraannddee ffaattoorr ddee aaccoommooddaaççããoo.. CCaassoo nnããoo eexxiissttaa oouuttrraass iinnfflluueenncciiaass eexxtteerrnnaass,, ooss ccrriissttaaiiss ddeevveerrããoo ccrreesscceerr ddee mmaanneeiirraa ggeeoommeettrriiccaammeennttee ddeetteerrmmiinnaaddaa ppeellaass ddiirreeççõõeess mmaaiiss ffaavvoorráávveeiiss,, mmeessmmoo aa ppaarrttiirr ddee uummaa ffoorrmmaa ssiimmééttrriiccaa ((ccoommoo uummaa eessffeerraa)),, ccoonnffoorrmmee mmoossttrraaddoo nnaa ffiigguurraa 33..2266..aa..

PPoorréémm aa ttaaxxaa ddee eexxttrraaççããoo oouu fflluuxxoo ddee ccaalloorr ttaammbbéémm iinnfflluueenncciiaa oo ccrreesscciimmeennttoo ddooss ccrriissttaaiiss nnoo mmeettaall,, ccoonnffoorrmmee iilluussttrraaddoo ppeellaa ffiigguurraa 33..2266..bb ppaarraa uumm mmeettaall CCCCCC.. NNeessttee ccaassoo ààqquueelleess ccrriissttaaiiss qquuee ppoossssuueemm aa ddiirreeççããoo pprreeffeerreenncciiaall <<110000>> oorriieennttaaddaa nnaa ddiirreeççããoo ddoo fflluuxxoo ddee ccaalloorr iirrããoo ccrreesscceerr eemm ddeettrriimmeennttoo ddooss ddeemmaaiiss,, ttoorrnnaannddoo--ssee pprreeddoommiinnaanntteess..

((aa)) ((bb))

FFiigguurraa 33..2266 –– ((aa)) DDeeffoorrmmaaççããoo ggeeoommééttrriiccaa qquuee ssooffrree uumm ccrriissttaall eessfféérriiccoo eemm ccoonnsseeqqüüêênncciiaa ddaass vveelloocciiddaaddeess ddee ccrreesscciimmeennttoo ddiiffeerreenncciiaaddaass eemm ffuunnççããoo ddaa oorriieennttaaççããoo ccrriissttaallooggrrááffiiccaa ddoo mmeessmmoo.. ((bb)) CCrreesscciimmeennttoo ccoommppeettiittiivvoo ddee cciinnccoo ccrriissttaaiiss ccoomm oorriieennttaaççõõeess pprreeffeerreenncciiaaiiss ddee ccrreesscciimmeennttoo eemm ddiiffeerreenntteess âânngguullooss ccoomm aa ddiirreeççããoo ddoo fflluuxxoo ((eexxttrraaççããoo)) ddee ccaalloorr,, MMüülllleerr

((22000022))..

33..66..22 –– CCrreesscciimmeennttoo ddeennddrrííttiiccoo CCáállccuullooss tteerrmmooddiinnââmmiiccooss ((RReeeedd--HHiillll--11999944,, MMüülllleerr--22000022 ee SSiinnhhaa--22000033))

pprreeddiizzeemm qquuee uummaa iinntteerrffaaccee ssóólliiddoo--llííqquuiiddoo iiddeeaall aavvaannççaa aa uummaa vveelloocciiddaaddee lliinneeaarrmmeennttee pprrooppoorrcciioonnaall aaoo ssuuppeerrrreessffrriiaammeennttoo ddaa ffaassee llííqquuiiddaa àà ssuuaa ffrreennttee::

VV == BB··∆∆TT ((5511))

OOnnddee VV éé aa vveelloocciiddaaddee ddee aavvaannççoo ddaa iinntteerrffaaccee ee ∆∆TT éé aa tteemmppeerraattuurraa ddee ssuuppeerrrreessffrriiaammeennttoo ddoo llííqquuiiddoo àà ffrreennttee ddaa iinntteerrffaaccee..

PPoorréémm,, aa iinntteerrffaaccee ssóólliiddoo--llííqquuiiddoo,, nnoorrmmaallmmeennttee ppoossssuuii uummaa tteemmppeerraattuurraa

mmaaiioorr ddoo qquuee oo llííqquuiiddoo ee oo ssóólliiddoo aaoo sseeuu rreeddoorr ddeevviiddoo àà lliibbeerraaççããoo ddee eenneerrggiiaa ddoo ccaalloorr llaatteennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo,, ttaall ccoommoo rreepprreesseennttaaddoo ppeelloo ggrrááffiiccoo ddaa ffiigguurraa 33..2277..aa.. EEssttee ttiippoo ddee ppeerrffiill éé ccoonnhheecciiddoo ccoommoo iinnvveerrssããoo ddee tteemmppeerraattuurraa.. SSaabbee--ssee qquuee qquuaannttoo mmeennoorr ffoorr aa tteemmppeerraattuurraa ddoo llííqquuiiddoo mmaaiiss iinnssttáávveell eessttee ssee ttoorrnnaa..

Page 9: Solidificação de metais

CCaapp.. 33 –– SSoolluuççõõeess ssóólliiddaass,, ddiiaaggrraammaass ddee ffaasseess ee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ______________________________________________

110011

((aa)) ((bb))

FFiigguurraa 33..2277 –– ((aa)) VVaarriiaaççããoo nnoorrmmaall ddaa tteemmppeerraattuurraa nnaa rreeggiiããoo eemm ttoorrnnoo ddaa iinntteerrffaaccee ssóólliiddoo--llííqquuiiddoo ddee uumm mmeettaall oouu lliiggaa mmeettáálliiccaa ssoobb ssoolliiddiiffiiccaaççããoo.. ((bb)) CCrreesscciimmeennttoo oorrddeennaaddoo ddee

bbrraaççooss nnaa ffrreennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ddoo mmeettaall,, RReeeedd--HHiillll ((11999944))..

SSoobb aass ccoonnddiiççõõeess iilluussttrraaddaass ppeellaa ffiigguurraa 33..2277..aa,, qquuaallqquueerr ppeeqquueennaa ppeerrttuurrbbaaççããoo nnaa ffrreennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo pprroodduuzz oo ccrreesscciimmeennttoo ddee ccéélluullaass ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ffoorraa ddaa iinntteerrffaaccee eemm ccrreesscciimmeennttoo,, aaccoommppaannhhaannddoo aass rreeggiiõõeess mmaaiiss iinnssttáávveeiiss ((ffrriiaass)) ddoo llííqquuiiddoo.. DDeessttaa ffoorrmmaa,, ffoorrmmaamm--ssee bbrraaççooss pprriimmáárriiooss,, sseeccuunnddáárriiooss oouu aattéé mmeessmmoo tteerrcciiáárriiooss nnaa ffrreennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo,, ttaall ccoommoo eessqquueemmaattiizzaaddoo nnaa ffiigguurraa 33..2277..bb.. OO pprroocceessssoo ssee aauuttoo eessttaabbiilliizzaa ppoorrqquuee ooss bbrraaççooss ffoorrmmaaddooss iirrããoo aauummeennttaarr llooccaallmmeennttee aa tteemmppeerraattuurraa ddoo llííqquuiiddoo,, ttaall ccoommoo mmoossttrraaddoo nnoo ggrrááffiiccoo ddaa ffiigguurraa 33..2277..aa,, eessttaabbiilliizzaannddoo--oo ee eevviittaannddoo aa ffoorrmmaaççããoo ddee nnoovvaass ffrreenntteess,, oouu bbrraaççooss,, ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo..

AAlléémm ddiissssoo,, ccoonnffoorrmmee jjáá vviissttoo nnoo iitteemm 33..66..11,, eexxiisstteemm cceerrttooss ppllaannooss ccrriissttaallooggrrááffiiccooss ddee ccrreesscciimmeennttoo mmaaiiss ffaavvoorráávveell ddoo qquuee oouuttrrooss ((vviiddee ffiigguurraa 33..2255)),, aassssiimm ooss bbrraaççooss ddeevveerrããoo ttaammbbéémm ppoossssuuiirr uummaa cceerrttaa rreellaaççããoo ccrriissttaallooggrrááffiiccaa eennttrree ssii,, ttaall ccoommoo ssuuggeerriiddoo ppeellaa ffiigguurraa 33..2277..bb..

BBrraaççooss sseeccuunnddáárriiooss ssããoo ffoorrmmaaddooss aaoo lloonnggoo ddooss bbrraaççooss pprriimmáárriiooss,, ccoonnffoorrmmee iilluussttrraaddoo nnaa ffiigguurraa 33..2288..aa.. EEssttaass rreeggiiõõeess eessttããoo ssuuffiicciieenntteemmeennttee aaffaassttaaddaass ddaa ffrreennttee ddee pprrooppaaggaaççããoo ppaarraa qquuee oo llííqquuiiddoo nnããoo sseejjaa ssuuffiicciieenntteemmeennttee aaqquueecciiddoo ppeellaa lliibbeerraaççããoo ddoo ccaalloorr llaatteennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo nnaa ffrreennttee ddee pprrooppaaggaaççããoo,, ccoonnffoorrmmee iilluussttrraaddoo nnaa ffiigguurraa 33..2288..bb.. AAssssiimm nnoovvaass ffrreenntteess ((bbrraaççooss)) ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ssããoo ggeerraaddaass,, ddee mmooddoo aa aauummeennttaarr aa tteemmppeerraattuurraa llooccaall ddoo llííqquuiiddoo,, eessttaabbiilliizzaannddoo--oo.. DDeeppeennddeennddoo ddaass ccoonnddiiççõõeess ddoo ssiisstteemmaa bbrraaççooss tteerrcciiáárriiooss sseerrããoo ffoorrmmaaddooss,, ccoomm bbaassee nnoo mmeessmmoo rraacciiooccíínniioo,, ggeerraannddoo oo ttiippoo ddee eessttrruuttuurraa mmoossttrraaddaa nnaa ffiigguurraa 33..2299..

OO ccrreesscciimmeennttoo ddeennddrrííttiiccoo ccoomm iilluussttrraaddoo aacciimmaa iirráá ooccoorrrreerr eemm mmeettaaiiss ppuurrooss,, jjáá qquuee aa iinntteerrffaaccee ssóólliiddoo--llííqquuiiddoo ppooddeerráá ppeerrccoorrrreerr uummaa llaarrggaa ffaaiixxaa ddee llííqquuiiddoo ssuuppeerrrreessffrriiaaddoo.. JJáá mmeettaaiiss rreellaattiivvaammeennttee iimmppuurrooss ssããoo mmeennooss ssuusscceeppttíívveeiiss aaoo ssuuppeerrrreessffrriiaammeennttoo ddaa ffaassee llííqquuiiddaa.. NNeesstteess ccaassooss aa ffoorrmmaaççããoo ddee eessttrruuttuurraa ddeennddrrííttiiccaass ssee ddáá ppeellaa mmaaiioorr eexxttrraaççããoo ddee ccaalloorr,, ccoonnffoorrmmee jjáá iilluussttrraaddoo ppeellaa ffiigguurraa 22..5566 aaoo ffiinnaall ddoo ccaappííttuulloo 22..

Page 10: Solidificação de metais

MMaatteerriiaaiiss ddee ccoonnssttrruuççããoo mmeeccâânniiccaa II

110022

((aa)) ((bb))

FFiigguurraa 33..2288 –– PPrroocceessssoo ddee ggeerraaççããoo ddee ((aa)) bbrraaççooss sseeccuunnddáárriiooss ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ddeevviiddoo àà ((bb)) ddiimmiinnuuiiççããoo ddaa tteemmppeerraattuurraa ((TTBB)) aaoo lloonnggoo ddooss bbrraaççooss ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo pprriimmáárriiooss,, RReeeedd--

HHiillll ((11999944))..

FFiigguurraa 33..2299 –– RReepprreesseennttaaççããoo ddee uummaa eessttrruuttuurraa ddeennttrrííttiiccaa mmeettáálliiccaa ccoommppoossttaa ppoorr ttrrêêss nníívveeiiss ddee rraammiiffiiccaaççõõeess ee uummaa mmiiccrrooeessttrruuttuurraa ttííppiiccaa ddeessttee ttiippoo ddee

ffoorrmmaaççããoo,, MMüülllleerr ((22000022))..

OO ggrrááffiiccoo ddaa ffiigguurraa 33..3300 iilluussttrraa aass ccoonnddiiççõõeess ggeerraaiiss ppaarraa aa ooccoorrrrêênncciiaa ddaa ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ppoorr mmeeiioo ddee ddeennddrriittaass oouu ppoorr mmeeiioo ddee ggrrããooss ccoolluunnaarreess.. CCoommoo rreeggrraa ggeerraall,, mmaaiioorreess ttaaxxaass ddee rreessffrriiaammeennttoo,, mmaaiioorreess vveelloocciiddaaddeess ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ee mmeennoorreess ggrraaddiieenntteess ddee tteemmppeerraattuurraa nnoo llííqquuiiddoo ffaavvoorreecceemm aa uumm pprroocceessssoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ddeennddrrííttiiccaa,, ccoonnddiiççõõeess ccoonnttrráárriiaass lleevvaamm aaoo ssuurrggiimmeennttoo ddee ggrrããooss ccoolluunnaarreess.. AA ffiigguurraa 33..3311..aa iilluussttrraa uumm eessqquueemmaa ddee uumm ccrriissttaall ddeennddrrííttiiccoo ttrriiddiimmeennssiioonnaall ee aa ffiigguurraa 33..3311..bb iilluussttrraa bbrraaççooss ddeennddrrííttiiccooss oobbttiiddooss ppeellaa ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ddee ssuubbssttâânncciiaass qquuee aapprreesseennttaamm ggrraannddee ee ppoouuccaa aanniissoottrrooppiiaa ((oorriieennttaaççããoo ddee ppllaannooss))..

Page 11: Solidificação de metais

CCaapp.. 33 –– SSoolluuççõõeess ssóólliiddaass,, ddiiaaggrraammaass ddee ffaasseess ee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ______________________________________________

110033

FFiigguurraa 33..3300 –– CCoonnddiiççõõeess ggeerraaiiss ppaarraa aa ffoorrmmaaççããoo ddee ggrrããooss ddeennddrrííttiiccooss dduurraannttee oo

rreessffrriiaammeennttoo ddee uumm mmeettaall,, SSiinnhhaa ((22000033))..

((aa)) ((bb))

FFiigguurraa 33..3311 –– ((aa)) RReepprreesseennttaaççããoo ddee uumm ccrriissttaall ddeennddrrííttiiccoo qquuee ffooii ffoorrmmaaddoo ppeellaa pprreesseennççaa ddee ffrreenntteess ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ((oouu bbrraaççooss)) pprriimmáárriiooss,, sseeccuunnddáárriiooss ee tteerrcciiáárriiooss,, RReeeedd--HHiillll

((11999944)).. ((bb)) EEffeeiittoo ddaa oorriieennttaaççããoo ddee ppllaannooss ccrriissttaallooggrrááffiiccooss nnaa ffoorrmmaaççããoo ddaass ddeennddrrííttaass:: àà eessqquueerrddaa mmaatteerriiaall CCCCCC ccoomm ppeeqquueennaa aanniissoottrrooppiiaa ee àà ddiirreeiittaa mmaatteerriiaall CCCCCC ccoomm ggrraannddee

aanniissoottrrooppiiaa,, SSiinnhhaa ((22000033))..

33..66..33 –– SSoolliiddiiffiiccaaççããoo ddee lliiggaass mmeettáálliiccaass JJáá ffooii ddiissccuuttiiddoo oo rreessffrriiaammeennttoo ddee lliiggaass mmeettáálliiccaass sseegguunnddoo aannaalliissaaddoo ppeellooss

sseeuuss rreessppeeccttiivvooss ddiiaaggrraammaass ddee eeqquuiillííbbrriioo ((ffiigguurraa 33..88)),, ppaarraa mmeellhhoorr iilluussttrraarr aa eevvoolluuççããoo ddoo pprroocceessssoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo eemm uumm ssiisstteemmaa bbiinnáárriioo sseerráá uuttiilliizzaaddoo

Page 12: Solidificação de metais

MMaatteerriiaaiiss ddee ccoonnssttrruuççããoo mmeeccâânniiccaa II

110044

sseegguuiinnttee eexxppeerriiêênncciiaa.. SSeejjaa ccoonnssiiddeerraaddoo uumm lliinnggoottee,, eemm ffoorrmmaa ddee bbaarrrraa,, nnoo qquuaall eessttáá sseennddoo ssoolliiddiiffiiccaaddaa lleennttaammeennttee uummaa lliiggaa mmeettáálliiccaa bbiinnáárriiaa eennttrree AA ee BB,, ccoonnffoorrmmee iilluussttrraa aa ffiigguurraa 33..3322..

FFiigguurraa 33..3322 –– SSoolliiddiiffiiccaaççããoo ddee uummaa bbaarrrraa ddee uummaa lliiggaa bbiinnáárriiaa AA--BB ddee ccoommppoossiiççããoo bb,, sseegguunnddoo mmoossttrraaddoo ppeellaa ppoorrççããoo ddoo sseeuu ddiiaaggrraammaa ddee ffaasseess aaoo llaaddoo,, RReeeedd--HHiillll ((11999944))..

PPaarraa ssiimmpplliiffiiccaarr aa aannáálliissee,, sseerráá ccoonnssiiddeerraaddoo qquuee oo ssiisstteemmaa bbiinnáárriioo aapprreesseennttee ssoolluubbiilliiddaaddee ccoommpplleettaa,, ttaall ccoommoo oo ssiisstteemmaa CCuu--NNii,, mmoossttrraaddoo ppeelloo ddiiaaggrraammaa ddee ffaasseess ddaa ffiigguurraa 33..44.. AA eexxttrraaççããoo ddee ccaalloorr sseerráá ffeeiittaa ddaa eessqquueerrddaa ppaarraa aa ddiirreeiittaa,, ddee aaccoorrddoo ccoomm aa rreeffeerrêênncciiaa ddaa ffiigguurraa 33..3322..

PPeelloo ddiiaaggrraammaa ddee ffaasseess ddaa ffiigguurraa 33..3322 qquuaannddoo oo eexxttrreemmoo ddoo lliinnggoottee aattiinnggiirr aa tteemmppeerraattuurraa TT11 ((vviiddee)) iirráá ccoommeeççaarr aa ssoolliiddiiffiiccaarr mmeettaall,, ffoorrmmaannddoo uumm ssóólliiddoo ddee ccoommppoossiiççããoo aa.. ÀÀ mmeeddiiddaa qquuee oo pprroocceessssoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ccaammiinnhhaa,, oo ssóólliiddoo ggeerraaddoo vvaaii mmuuddaannddoo aa ssuuaa ccoommppoossiiççããoo qquuíímmiiccaa sseegguunnddoo ooss ppoonnttooss aa→→cc→→bb ddoo ddiiaaggrraammaa ddee ffaasseess ddaa ffiigguurraa 33..3322 aattéé ssee ssoolliiddiiffiiccaarr ccoommpplleettaammeennttee aaoo aattiinnggiirr TT33..

ÉÉ ffáácciill ccoommpprroovvaarr qquuee,, eemm mmééddiiaa,, aa eexxttrreemmiiddaaddee ddaa bbaarrrraa lliinnggoottaaddaa tteerráá uumm tteeoorr mmaaiiss bbaaiixxoo ddoo eelleemmeennttoo BB.. SSeegguunnddoo oo mmeessmmoo rraacciiooccíínniioo,, ppooddee--ssee ccoonncclluuiirr qquuee oo llííqquuiiddoo àà ffrreennttee ddaa iinntteerrffaaccee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo aapprreesseennttaarráá uummaa ccoommppoossiiççããoo qquuíímmiiccaa ccrreesscceennttee eemm AA ((bb→→dd→→ee)),, ddee aaccoorrddoo ccoomm oo ggrraauu ddee aapprrooxxiimmaaççããoo ddaa iinntteerrffaaccee,, aattéé aattiinnggiirr aa ccoommppoossiiççããoo qquuíímmiiccaa ee..

AAssssiimm,, ccoonnssiiddeerraannddoo qquuee oo pprroocceessssoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo vvaaii eevvoolluuiirr lleennttaammeennttee ddaa eessqquueerrddaa ppaarraa aa ddiirreeiittaa,, aa ccoonncceennttrraaççããoo qquuíímmiiccaa ddoo ssiisstteemmaa vvaaii vvaarriiaarr sseegguunnddoo iilluussttrraaddoo ppeellooss ggrrááffiiccooss ddaa ffiigguurraa 33..3333..aa.. AAoo ffiinnaall ddoo pprroocceessssoo sseerráá oobbttiiddaa uummaa bbaarrrraa ddee ccoommppoossiiççããoo qquuíímmiiccaa hheetteerrooggêênneeaa,, sseegguunnddoo mmoossttrraaddoo ppeelloo ggrrááffiiccoo ddaa ffiigguurraa 33..3333..bb

AAppeessaarr ddee ssiimmpplleess,, eessttaa eexxppeerriiêênncciiaa ppoossssuuii ggrraannddeess iimmpplliiccaaççõõeess pprrááttiiccaass nnaa pprroodduuççããoo ee uuttiilliizzaaççããoo ddooss mmeettaaiiss.. PPrriimmeeiirraammeennttee,, eessttee ttiippoo ddee aannáálliissee ppooddee sseerr aapplliiccaaddoo ppaarraa oo ccrreesscciimmeennttoo ddee uumm ggrrããoo ccoolluunnaarr oouu eemm uummaa ddeennddrriittaa,, ttaall ccoommoo mmoossttrraaddoo nnaa ffiigguurraa 33..3344.. NNeessttee ccaassoo,, ppooddee--ssee ppeerrcceebbeerr qquuee,, ddaa mmeessmmaa ffoorrmmaa qquuee nnaa bbaarrrraa sseennddoo lliinnggoottaaddaa,, aaoo ffiinnaall ddoo pprroocceessssoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo,, ooccoorrrreerráá uummaa sseeggrreeggaaççããoo ddee uumm ddooss eelleemmeennttooss qquuíímmiiccooss pprreesseenntteess,, ddee aaccoorrddoo ccoomm aa ffoorrmmaa ddoo ddiiaaggrraammaa ddee ffaasseess ddaa lliiggaa ssoolliiddiiffiiccaaddaa ee ccoomm aass ccoonnddiiççõõeess ddee rreessffrriiaammeennttoo..

Page 13: Solidificação de metais

CCaapp.. 33 –– SSoolluuççõõeess ssóólliiddaass,, ddiiaaggrraammaass ddee ffaasseess ee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ______________________________________________

110055

((aa)) ((bb))

FFiigguurraa 33..3333 –– ((aa)) CCoommppoossiiççããoo qquuíímmiiccaa ddaa ffrreennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ddaa bbaarrrraa iilluussttrraaddaa nnaa ffiigguurraa 33..2266 ee ((bb)) ddiissttrriibbuuiiççããoo ddaa ccoommppoossiiççããoo qquuíímmiiccaa ffiinnaall,, aapprreesseennttaannddoo uummaa sseeggrreeggaaççããoo

ddoo eelleemmeennttoo AA ddoo llaaddoo eessqquueerrddoo ee ddoo eelleemmeennttoo BB ddoo llaaddoo ddiirreeiittoo..

AA ffiigguurraa 33..3355,, ppoorr eexxeemmpplloo,, iilluussttrraa aa aavvaalliiaaççããoo ddaass mmiiccrroosseeggrreeggaaççõõeess eemm uumm bbrraaççoo ddeennddrrííttiiccoo ffoorrmmaaddoo eemm uumm aaççoo ddee bbaaiixxoo ccaarrbboonnoo.. EEssttee ttiippoo ddee sseeggrreeggaaççããoo ppooddee tteerr ccoonnsseeqqüüêênncciiaass pprrááttiiccaass nnaass pprroopprriieeddaaddeess ee ccoonnddiiççõõeess ddee ffaabbrriiccaaççããoo ddooss mmeettaaiiss,, eessppeecciiaallmmeennttee qquuaannddoo ssee ttrraattaa ddee pprroodduuttooss ffuunnddiiddooss oouu mmeettaaiiss ccoomm ppeeqquueennaass aaddiiççõõeess ddee eelleemmeennttooss ddee lliiggaa ((aaççooss mmiiccrroolliiggaaddooss,, ppoorr eexxeemmpplloo))..

AA ooccoorrrrêênncciiaa ddeessttaa sseeggrreeggaaççããoo ppeerrmmiittee uuttiilliizzaarr eessttee ffeennôômmeennoo ppaarraa pprroommoovveerr aa ppuurriiffiiccaaççããoo ddee mmeettaaiiss aattrraavvééss ddaa ffuussããoo ee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo eemm lliinnhhaa,, ttaall ccoommoo mmoossttrraaddoo nnaa ffiigguurraa 33..3322,, mmaass eemm vváárriiaass ppaassssaaggeennss.. AA tteennddêênncciiaa ddaass iimmppuurreezzaass ssee ssoolliiddiiffiiccaarreemm eemm tteemmppeerraattuurraass ddiiffeerreenntteess ddoo mmeettaall ddee iinntteerreessssee vvaaii pprroodduuzziinnddoo uummaa sseeggrreeggaaççããoo aa ccaaddaa cciicclloo ddee ffuussããoo ee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo eemm lliinnhhaa aattéé ssee oobbtteerr uumm ddooss eexxttrreemmooss ddaa bbaarrrraa pprraattiiccaammeennttee ppuurraa..

FFiigguurraa 33..3344 –– MMeeccaanniissmmoo ddee ffoorrmmaaççããoo ddee mmiiccrroosseeggrreeggaaççããoo nnooss ccoonnttoorrnnooss ddee uumm ggrrããoo eemm ssoolliiddiiffiiccaaççããoo,, SSiinnhhaa ((22000033))..

Page 14: Solidificação de metais

MMaatteerriiaaiiss ddee ccoonnssttrruuççããoo mmeeccâânniiccaa II

110066

FFiigguurraa 33..3355 –– EEssqquueemmaa iilluussttrraannddoo aa mmiiccrroosseeggrreeggaaççããoo eemm uumm ggrrããoo ddeennddrrííttiiccoo.. AAss ccuurrvvaass iinnddiiccaamm rreeggiiõõeess ddee mmeessmmaa ccoommppoossiiççããoo qquuíímmiiccaa,, SSiinnhhaa ((22000033))..

SSeejjaa ccoonnssiiddeerraaddoo aaggoorraa uumm pprroocceessssoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo iinndduussttrriiaall ddaa mmeessmmaa

lliiggaa,, ccuujjoo ddiiaaggrraammaa ddee ffaasseess éé ppaarrcciiaallmmeennttee mmoossttrraaddoo nnaa ffiigguurraa 33..3322 ((ssoolluubbiilliiddaaddee ttoottaall)).. NNaa ffrreennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ddaa lliiggaa,, nnaa ddiirreeççããoo ddoo mmoollddee,, aa tteemmppeerraattuurraa éé iigguuaall àà tteemmppeerraattuurraa ddee ffuussããoo ddaa lliiggaa ((ccoonnssiiddeerraa--ssee ccoommppoossiiççããoo bb)),, oouu sseejjaa,, TT33,, ccoonnffoorrmmee iilluussttrraaddoo ppeellaa ffiigguurraa 33..3366..

FFiigguurraa 33..3366 –– VVaarriiaaççããoo ddaa tteemmppeerraattuurraa ddaa lliiggaa ee ddaa tteemmppeerraattuurraa ddee ffuussããoo nnaa rreeggiiããoo pprróóxxiimmaa ddaa ffrreennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo,, RReeeedd--HHiillll ((11999966))..

AA tteemmppeerraattuurraa nnoo llííqquuiiddoo aauummeennttaa lliinneeaarrmmeennttee nnaa ddiirreeççããoo ccoonnttrráárriiaa ddaa ffrreennttee

ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ((RReeeedd--HHiillll,, SSiinnhhaa)).. PPoorréémm aa tteemmppeerraattuurraa ddee ffuussããoo nneessttaa rreeggiiããoo vvaarriiaa nnããoo lliinneeaarrmmeennttee ee éé mmaaiioorr ddoo qquuee aa tteemmppeerraattuurraa ddoo llííqquuiiddoo ddeevviiddoo àà mmuuddaannççaa ddee ccoommppoossiiççããoo qquuíímmiiccaa ppeellaa sseeggrreeggaaççããoo,, ccoonnffoorrmmee iilluussttrraaddoo nnaa ffiigguurraa 33..3333.. AAssssiimm sseennddoo uummaa rreeggiiããoo ddee llííqquuiiddoo ssuuppeerrrreessffrriiaaddoo iirráá ssee ffoorrmmaarr aattéé uummaa ddiissttâânncciiaa xx ddaa ffrreennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo.. EEssttaa rreeggiiããoo ssuuppeerrrreessffrriiaaddaa éé ffaavvoorráávveell ppaarraa aa ffoorrmmaaççããoo ddee ggrrããooss ddeennddrrííttiiccooss ppeelloo mmeeccaanniissmmoo eexxpplliiccaaddoo nnoo iitteemm 33..66..22..

AAlléémm ddiissssoo,, oo eeffeeiittoo ddaa eexxiissttêênncciiaa ddee uummaa rreeggiiããoo bbiiffáássiiccaa ((ssóólliiddoo ee llííqquuiiddoo)) ffaavvoorreeccee aa ccrriiaaççããoo ddee uummaa rreeggiiããoo,, ccoonnhheecciiddaa ccoommoo ““zzoonnaa ppaassttoossaa””,, ddee ffoorrmmaaççããoo ddee iinnúúmmeerrooss nnúúcclleeooss ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo.. AA ffiigguurraa 33..3377 iilluussttrraa aa pprreesseennççaa ddee uummaa zzoonnaa ppaassttoossaa ddee uummaa lliiggaa,, sseegguunnddoo ddeessccrriittaa ppeelloo sseeuu ddiiaaggrraammaa ddee ffaasseess ee ccoomm aass tteemmppeerraattuurraass pprreesseenntteess nnaa ssoolliiddiiffiiccaaççããoo..

Page 15: Solidificação de metais

CCaapp.. 33 –– SSoolluuççõõeess ssóólliiddaass,, ddiiaaggrraammaass ddee ffaasseess ee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ______________________________________________

110077

FFiigguurraa 33..3377 –– RReellaaççããoo eennttrree aa rreeggiiããoo ddee ffoorrmmaaççããoo ddaa ““zzoonnaa ppaassttoossaa”” ddee uumm mmeettaall ccuujjoo ddiiaaggrraammaa ddee ffaasseess aapprreesseennttaa uumm ccaammppoo ddee eeqquuiillííbbrriioo ssóólliiddoo ++ llííqquuiiddoo,, MMüülllleerr ((22000022))..

QQuuaannddoo aa ccaammaaddaa ssuuppeerrrreessffrriiaaddaa éé ppeeqquueennaa,, aa iinnssttaabbiilliiddaaddee ddaa ssuuppeerrffíícciiee

ppooddee rreessuullttaarr nnaa ffoorrmmaaççããoo ddee uummaa ffrreennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ccoommppoossttaa ddee pprroojjeeççõõeess aapprrooxxiimmaaddaammeennttee oovvaaiiss ccoommoo aass mmoossttrraaddaass nnaa ffiigguurraa 33..3388..aa.. DDaa mmeessmmaa ffoorrmmaa qquuee nnoo ccaassoo aanntteerriioorr,, aa ddiissttrriibbuuiiççããoo ddaa ccoommppoossiiççããoo qquuíímmiiccaa nnããoo éé hhoommooggêênneeaa.. NNoo nníívveell ddaa ffrreennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo,, aass rreeggiiõõeess iinntteerrffaacciiaaiiss ddeessttaa ffrreennttee,, qquuee aapprreesseennttaamm uummaa tteemmppeerraattuurraa TT22,, ppoossssuueemm uummaa mmaaiioorr ccoonncceennttrraaççããoo ddee ssoolluuttoo,, aassssiimm ccoommoo aass iinntteerrffaacceess eennttrree ooss ccrriissttaaiiss ffoorrmmaaddooss nneessttee pprroocceessssoo,, iilluussttrraaddooss nnaa ffiigguurraa 33..3388..bb.. EEssttee pprroocceessssoo éé eexxaattaammeennttee oo iilluussttrraaddoo ppeellaa ffiigguurraa 33..88..

((aa)) ((bb))

FFiigguurraa 33..3388 –– ((aa)) FFrreennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo qquuee ooccoorrrree qquuaannddoo aa ccaammaaddaa ssuuppeerrrreessffrriiaaddaa éé ppeeqquueennaa.. ((bb)) EEssttrruuttuurraa ffiinnaall oobbttiiddaa ppoorr uummaa ffrreennttee ddee ssoollddiiffiiccaaççããoo mmoossttrraaddaa eemm ((aa)),, RReeeedd--

HHiillll ((11999944))..

DDee uummaa mmaanneeiirraa rreessuummiiddaa,, ooss pprriinncciippaaiiss ttiippooss ddee iinntteerrffaaccee nnaa ffrreennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo eessttããoo iilluussttrraaddooss ppeellaa ffiigguurraa 33..3399.. AA ccaarraacctteerrííssttiiccaa ddaa ffrreennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ee,, ccoonnsseeqquueenntteemmeennttee,, ddaa ssuuppeerrffíícciiee ssoolliiddiiffiiccaaddaa ffiinnaall qquuee ssuurrggiirráá

Page 16: Solidificação de metais

MMaatteerriiaaiiss ddee ccoonnssttrruuççããoo mmeeccâânniiccaa II

110088

ddeeppeennddeerráá ddaa rreellaaççããoo eennttrree aass rreeggiiõõeess ddee iinníícciioo ee ttéérrmmiinnoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo sseegguunnddoo ddeeffiinniiddoo ppeelloo eeqquuiillííbbrriioo tteerrmmooddiinnââmmiiccoo ddoo ssiisstteemmaa..

FFiigguurraa 33..3399 –– PPrriinncciippaaiiss ttiippooss ddee iinntteerrffaacceess eexxiisstteenntteess nnaa ssoolliiddiiffiiccaaççããoo pprrooggrreessssiivvaa ddee lliiggaass mmeettáálliiccaass ddee aaccoorrddoo ccoomm aa vvaarriiaaççããoo ddaass rreeggiiõõeess ddee iinníícciioo ee ttéérrmmiinnoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo,,

MMüülllleerr ((22000022))..

NNooss pprroocceessssooss iinndduussttrriiaaiiss,, aa ccaammaaddaa ssuuppeerrrreessffrriiaaddaa ((ddiissttâânncciiaa xx)) éé uussuuaallmmeennttee ggrraannddee ddeevviiddoo aaoo mmeennoorr aauummeennttoo ddaa tteemmppeerraattuurraa ddoo llííqquuiiddoo ppeellaa ddiissttâânncciiaa ddaa ffrreennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo,, ccoorrrreessppoonnddeennttee ààss bbaaiixxaass ttaaxxaass ddee rreessffrriiaammeennttoo ddaass lliiggaass mmeettáálliiccaass.. NNeessttaa ssiittuuaaççããoo oo aavvaannççoo ddaa ffrreennttee ddee ssoollddiiffiiccaaççããoo ppeellaa ffoorrmmaaççããoo ddee ggrrããooss ddeennddrrííttiiccooss ttoorrnnaa--ssee iimmppoorrttaannttee,, vviiddee ggrrááffiiccoo ddaa ffiigguurraa 33..3300.. CCaassoo aa ccaammaaddaa ssuuppeerrrreessffrriiaaddaa ffoorr ffiinnaa ((bbaaiixxooss vvaalloorreess ddee xx)),, oo ccrreesscciimmeennttoo ddee eessttrruuttuurraass ddeennddrrííttiiccaass sseerráá iinnvviiaabbiilliizzaaddoo.. AAddeemmaaiiss,, aa pprreesseennççaa ddee uumm ccaammppoo ddee ccooeexxiissttêênncciiaa ddaass ffaasseess ssóólliiddaa ee llííqquuiiddaa lleevvaa aa ffoorrmmaaççããoo mmaaiiss oouu mmeennooss mmaaiioorr ddee uummaa zzoonnaa ppaassttoossaa qquuee iinnfflluueenncciiaarráá ddiirreettaammeennttee nnaa ddiissttrriibbuuiiççããoo ddee ddeessccoonnttiinnuuiiddaaddeess nnaass ppeeççaass ssoolliiddiiffiiccaaddaass,, ccoonnffoorrmmee iilluussttrraa aa ffiigguurraa 33..4400..

FFiigguurraa 33..4400 ––IInnfflluuêênncciiaa ddoo ttaammaannhhoo ddaa rreeggiiããoo ppaassttoossaa ssoobbrree aa ddiissttrriibbuuiiççããoo ddee ddeessccoonnttiinnuuiiddaaddeess eemm lliiggaass ssoolliiddiiffiiccaaddaass,, MMüülllleerr ((22000022))..

Page 17: Solidificação de metais

CCaapp.. 33 –– SSoolluuççõõeess ssóólliiddaass,, ddiiaaggrraammaass ddee ffaasseess ee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ______________________________________________

110099

DDuurraannttee aa ssoolliiddiiffiiccaaççããoo eemm mmoollddeess oouu lliinnggootteeiirraass,, aa pprriimmeeiirraa ppaarrttee ddoo llííqquuiiddoo aa ssoolliiddiiffiiccaarr éé aa ccaammaaddaa eemm ccoonnttaattoo ccoomm aass ppaarreeddeess ddoo mmoollddee,, qquuee eessttããoo uussuuaallmmeennttee àà tteemmppeerraattuurraa aammbbiieennttee oouu pprróóxxiimmaa aa iissttoo.. IIssttoo rreessuullttaa eemm uumm ssuuppeerrrreessffrriiaammeennttoo iinntteennssoo ddoo mmeettaall ee àà ggeerraaççããoo ddee iinnúúmmeerrooss ppoonnttooss ddee nnuucclleeaaççããoo ee ccoonnsseeqquueenntteemmeennttee aa uummaa mmiiccrrooeessttrruuttuurraa ddee ggrrããooss eeqquuiiaaxxiiaaiiss,, ccoonnffoorrmmee mmoossttrraaddoo nnaa ffiigguurraa 33..4411..

FFiigguurraa 33..4411 –– GGeeoommeettrriiaa ddaa eessttrruuttuurraa ddee ggrrããooss ddee uummaa ppllaaccaa sseennddoo lliinnggoottaaddaa ccoonnttiinnuuaammeennttee ee aa aassssoocciiaaççããoo ccoomm ooss rreessppeeccttiivvooss ddiiaaggrraammaass ddee tteemmppeerraattuurraa ddee ffuussããoo ddaa

lliiggaa ee tteemmppeerraattuurraa ddoo bbaannhhoo:: ((AA)) dduurraannttee oo ccrreesscciimmeennttoo ddooss ggrrããooss ccoolluunnaarreess ee ((BB)) nnaa eettaappaa ddee ssuuppeerrrreessffrriiaammeennttoo iinntteennssoo ee ffoorrmmaaççããoo ddaa eessttrruuttuurraa ddee ggrrããooss eeqquuiiaaxxiiaaiiss cceennttrraaiiss,,

RReeeedd--HHiillll ((11999944))..

OO ccaalloorr llaatteennttee ddee ssoollddiiffiiccaaççããoo lliibbeerraaddoo ffaazz ccoomm qquuee aa tteemmppeerraattuurraa vváá ssuubbiinnddoo,, ddiimmiinnuuiinnddoo aa ttaaxxaa ddee nnuucclleeaaççããoo ee ffaavvoorreecceennddoo oo ccrreesscciimmeennttoo ddooss ggrrããooss jjáá

Page 18: Solidificação de metais

MMaatteerriiaaiiss ddee ccoonnssttrruuççããoo mmeeccâânniiccaa II

111100

eexxiisstteenntteess.. ÀÀ mmeeddiiddaa qquuee ssee aaffaassttaa ddaa ssuuppeerrffíícciiee ddoo mmoollddee oouu ddaa lliinnggootteeiirraa,, ooss ggrrããooss nnaass ddiirreeççõõeess mmaaiiss ffaavvoorráávveeiiss ddee ccrreesscciimmeennttoo iirrããoo pprreevvaalleecceerr,, aassssiimm hhaavveerráá uummaa ddiimmiinnuuiiççããoo nnaa qquuaannttiiddaaddee ddee ggrrããooss ee oo aauummeennttoo ddee sseeuu ttaammaannhhoo mmééddiioo.. AAlléémm ddiissssoo,, eesstteess ggrrããooss ddeevveerrããoo ccrreesscceerr,, ccoonnffoorrmmee pprreeddiittoo ppeelloo ggrrááffiiccoo ddaa ffiigguurraa 33..3300,, ppoossssuuiinnddoo uummaa ffoorrmmaa ccoolluunnaarr ee ddaannddoo oorriiggeemm àà rreeggiiããoo ccoolluunnaarr ddoo lliinnggoottee..

NNooss mmeettaaiiss ppuurrooss,, eesstteess ggrrããooss ccoolluunnaarreess tteennddeemm aa ccrreesscceerr aattéé oo cceennttrroo ddoo lliinnggoottee.. PPoorréémm,, nnaass lliiggaass mmeettáálliiccaass,, aa sseeggrreeggaaççããoo ddee ssoolluuttoo aalltteerraa oo ppoonnttoo ddee ffuussããoo ddaa lliiggaa aaiinnddaa nnããoo ssoolliiddiiffiiccaaddaa nnoo cceennttrroo ddoo lliinnggoottee,, aauummeennttaannddoo aa ddiiffeerreennççaa eennttrree aa tteemmppeerraattuurraa ddee ffuussããoo ddaa ssoolluuççããoo ee aa tteemmppeerraattuurraa qquuee ssee eennccoonnttrraa oo llííqquuiiddoo.. EEssttee eeffeeiittoo aauummeennttaannddoo nnoovvaammeennttee aa ttaaxxaa ddee nnuucclleeaaççããoo ee iimmppõõee oo rreessssuurrggiimmeennttoo ddee uummaa mmiiccrrooeessttrruuttuurraa ddee ggrrããooss eeqquuiiaaxxiiaaiiss nnoo cceennttrroo ddoo lliinnggoottee,, ccoonnffoorrmmee mmoossttrraaddoo nnaa ffiigguurraa 33..4411..

EExxiisstteemm aallgguummaass aapplliiccaaççõõeess oonnddee ssããoo ddeesseejjaaddooss mmeettaaiiss oouu ccoommppoonneenntteess mmeettáálliiccooss ddee ggrrããooss ccoolluunnaarreess oouu mmeessmmoo mmoonnooccrriissttaalliinnooss.. EEssttee ttiippoo ddee eessttrruuttuurraa tteemm vvaannttaaggeennss,, ppoorr eexxeemmpplloo,, qquuaannddoo eemmpprreeggaaddaa ssoobb ccoonnddiiççõõeess ddee fflluuêênncciiaa22 ((ccrreeeepp)).. AA ffiigguurraa 33..4422 iilluussttrraa uummaa aalleettaa ddee ttuurrbbiinnaa aaeerroonnááuuttiiccaa pprroodduuzziiddaa ccoomm uummaa mmiiccrrooeessttrruuttuurraa ddee ((aa)) vváárriiooss ggrrããooss aapprrooxxiimmaaddaammeennttee eeqquuiiaaxxiiaaiiss,, ((bb)) ggrrããooss ccoolluunnaarreess ee ((cc)) mmoonnooccrriissttaalliinnaa..

((aa)) ((bb)) ((cc))

FFiigguurraa 33..4422 –– UUmmaa aalleettaa ddee ttuurrbbiinnaa aaeerroonnááuuttiiccaa ccoomm ttrrêêss ttiippooss ddee mmiiccrrooeessttrruuttuurraass ddiissttiinnttaass:: ((aa)) ggrrããooss aapprrooxx.. eeqquuiiaaxxiiaaiiss;; ((bb)) ggrrããooss ccoolluunnaarreess ee ((cc)) mmoonnooccrriissttaalliinnaa,, CCaalllliisstteerr

((11999977))..

EEssttee ttiippoo ddee ccoommppoonneennttee éé pprroodduuzziiddoo aa ppaarrttiirr ddee pprroocceessssooss qquuee ccoonnttrroollaamm aa ttaaxxaa ddee rreessffrriiaammeennttoo,, aassssiimm ccoommoo aa vveelloocciiddaaddee ddee rreessffrriiaammeennttoo ee oo nnúúmmeerroo ddee nnúúcclleeooss ddee ccrriissttaalliizzaaççããoo pprreesseenntteess ddee mmooddoo aa ggaarraannttiirr uumm ccrreesscciimmeennttoo ee oorriieennttaaççããoo ddooss ggrrããooss ffoorrmmaaddooss ((ffiigguurraa 33..4422..bb)) oouu mmeessmmoo aa ssuupprreessssããoo ddee ggrrããooss

22 AAssssoocciiaaççããoo ddee aallttaass tteemmppeerraattuurraass ee tteennssõõeess ddee ttrraabbaallhhoo,, ccoonnffoorrmmee eessttáá ddeessccrriittoo nnoo iitteemm 11,,1100..

Page 19: Solidificação de metais

CCaapp.. 33 –– SSoolluuççõõeess ssóólliiddaass,, ddiiaaggrraammaass ddee ffaasseess ee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ______________________________________________

111111

((33..4422..cc)).. AA ffiigguurraa 33..4433 iilluussttrraa,, ccoommoo eexxeemmpplloo,, ddooiiss pprroocceessssooss ccoonnhheecciiddooss ppaarraa aa ssoolliiddiiffiiccaaççããoo oorriieennttaaddaa ddee ccoommppoonneenntteess mmeettáálliiccooss ((SSiinnhhaa,, 22000033))..

((aa)) ((bb))

FFiigguurraa 33..4433 –– DDooiiss mmééttooddooss ddee ccrreesscciimmeennttoo ccoonnttrroollaaddoo ddee ccrriissttaaiiss:: ((aa)) ttééccnniiccaa ddee BBrriiddggmmaann ee ((bb)) mmééttooddoo ddee CCzzoocchhrraallsskkii,, SSiinnhhaa ((22000033))..

AA ttééccnniiccaa ddee BBrriiddggmmaann,, iilluussttrraaddaa nnaa ffiigguurraa 33..4433..aa éé sseemmeellhhaannttee àà eexxppeerriiêênncciiaa ccoonnssiiddeerraaddaa nnaass ffiigguurraass 33..3322 ee 33..3333:: uumm ccaaddiinnhhoo ccoonntteennddoo aa lliiggaa ffuunnddiiddaa éé mmoovviiddoo aaxxiiaallmmeennttee ppaarraa ffoorraa ddee uumm ffoorrnnoo,, ccrriiaannddoo uumm ggrraaddiieennttee ddee tteemmppeerraattuurraa aaoo lloonnggoo ddoo ccaaddiinnhhoo ee ffoorrççaannddoo aa ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ddoo mmeettaall ddaa ppaarrttee mmaaiiss ffrriiaa ppaarraa aa mmaaiiss aaqquueecciiddaa.. OO iinníícciioo ddoo pprroocceessssoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo tteemm oorriiggeemm eemm uumm ppoonnttoo iinntteenncciioonnaallmmeennttee mmaaiiss ffrriioo ddoo ccaaddiinnhhoo oouu aa ppaarrttiirr ddee uumm nnúúcclleeoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo oouu sseemmeennttee33 aaddiicciioonnaaddoo nnaa ppaarrttee ddee bbaaiixxoo ddoo ccaaddiinnhhoo.. OO ttaammaannhhoo ddoo ccrriissttaall qquuee iirráá ccrreesscceerr vvaaii ddeeppeennddeerr ddoo ttaammaannhhoo ddoo rreecciippiieennttee ((ccaaddiinnhhoo)) ee ddaa hhaabbiilliiddaaddee eemm ccoonnttrroollaarr oo fflluuxxoo ddee eexxttrraaççããoo ddee ccaalloorr..

NNoo mmééttooddoo ddee CCzzoocchhrraallsskkii oo mmaatteerriiaall éé uussuuaallmmeennttee ffuunnddiiddoo eemm uumm ccaaddiinnhhoo ppoorr mmeeiioo ddee aaqquueecceeddoorreess ddee rreessiissttêênncciiaa eellééttrriiccaa oouu rrááddiioo--ffrreeqquuêênncciiaa ((iinndduuççããoo)) ssoobb uummaa aattmmoossffeerraa ccoonnttrroollaaddaa ee aa uummaa tteemmppeerraattuurraa lliiggeeiirraammeennttee ssuuppeerriioorr àà tteemmppeerraattuurraa ddee ffuussããoo.. AA eessttee bbaannhhoo éé ccoollooccaaddoo eemm ccoonnttaattoo uumm nnúúcclleeoo ddee ccrreesscciimmeennttoo ((oouu sseemmeennttee)) qquuee éé lleennttaammeennttee eelleevvaaddoo ddoo bbaannhhoo,, ssoobb rroottaaççããoo sseemm vviibbrraaççããoo.. AA eelleevvaaççããoo ddaa sseemmeennttee aa ppaarrttiirr ddoo bbaannhhoo pprroodduuzz uumm ccrriissttaall qquuee vvaaii sseennddoo ffoorrmmaaddoo lleennttaammeennttee ee ccuujjaa qquuaalliiddaaddee ddeeppeennddee ddaa ddeessttrreezzaa ddoo ooppeerraaddoorr,, aalléémm ddoo bboomm aajjuussttee ddoo eeqquuiippaammeennttoo.. OO CCzzoocchhrraassllkkii éé oo pprriinncciippaall mmééttooddoo iinndduussttrriiaall ppaarraa aa

33 UUmm ppeeqquueennoo ccrriissttaall ddaa lliiggaa jjáá ffoorrmmaaddoo..

Page 20: Solidificação de metais

MMaatteerriiaaiiss ddee ccoonnssttrruuççããoo mmeeccâânniiccaa II

111122

pprroodduuççããoo ddee mmoonniiccrriissttaaiiss ddee ssiillíícciioo uuttiilliizzaaddooss nnaa ccoonnffeeccççããoo ddee sseemmiiccoonndduuttoorreess,, ccoonnffoorrmmee iilluussttrraaddoo ppeellaa ffiigguurraa 33..4444..

FFiigguurraa 33..4444 –– MMaaiioorr mmoonnooccrriissttaall ddee ssiillíícciioo pprroodduuzziiddoo ccoommeerrcciiaallmmeennttee ppeelloo mmééttooddoo ddee CCzzoocchhrraallsskkii,, ccoomm 88”” ddee ddiiââmmeettrroo ee 110000kkgg,, MMüülllleerr ((22000022))..

EExxiisstteemm aallgguummaass ttééccnniiccaass uuttiilliizzaaddaass ppaarraa ssee ddiimmiinnuuiirr oo ttaammaannhhoo ddooss ggrrããooss

ffoorrmmaaddooss ppoorr lliinnggoottaammeennttoo,, pprriimmaarriiaammeennttee ppeellaa eexxppaannssããoo ddaa zzoonnaa eeqquuiiaaxxiiaall cceennttrraall,, ffiigguurraa 33..4411,, ee ppeellaa ddiimmiinnuuiiççããoo ddooss ggrrããooss pprroopprriiaammeennttee ddiittaa.. EEssttaass ttééccnniiccaass ssããoo bbaasseeaaddaass eemm ddooiiss mmeeccaanniissmmooss ddee aauummeennttoo nnoo nnúúmmeerroo ddee ggrrããooss:: ppeellaa mmuullttiipplliiccaaççããoo ddee nnúúcclleeooss ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo oouu ppeellaa mmuullttiipplliiccaaççããoo ddee ggrrããooss..

NNoo pprriimmeeiirroo ccaassoo,, aa ssoolliiddiiffiiccaaççããoo rrááppiiddaa ((uuttiilliizzaannddoo--ssee ccooqquuiillhhaass44 oouu mmoollddeess ppeeqquueennooss)) tteennddee aa aauummeennttaarr aa ttaaxxaa ddee nnuucclleeaaççããoo,, qquuee ttaammbbéémm ppooddee sseerr aauummeennttaaddaa ccoomm oo uussoo ddee ccaattaalliissaaddoorreess ((oouu iinnooccuullaanntteess)) nnoo bbaannhhoo mmeettáálliiccoo ffuunnddiiddoo.. EEsstteess iinnooccuullaanntteess ssããoo ffoorrmmaaddoorreess ddee ppaarrttííccuullaass ddee sseegguunnddaa ffaassee ppeeqquueennooss qquuee aauummeennttaamm aa ttaaxxaa ddee nnuucclleeaaççããoo dduurraannttee aa ssoolliiddiiffiiccaaççããoo.. NNoo ccaassoo ddoo aalluummíínniioo,, bboorroo ee ttiittâânniioo ppooddeemm sseerr uuttiilliizzaaddooss ppaarraa eessttee ffiimm..

44 MMoollddeess mmeettáálliiccooss..

Page 21: Solidificação de metais

CCaapp.. 33 –– SSoolluuççõõeess ssóólliiddaass,, ddiiaaggrraammaass ddee ffaasseess ee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ______________________________________________

111133

AA mmuullttiipplliiccaaççããoo ddee ggrrããooss éé oo mmééttooddoo ddee aapplliiccaaççããoo mmaaiiss ggeerraall,, ooccoorrrreennddoo eemm mmuuiittaass ooppeerraaççõõeess ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo.. ÀÀ mmeeddiiddaa qquuee ooss bbrraaççooss ddooss ggrrããooss ddeennddrrííttiiccooss ccrreesscceemm,, ccaalloorr llaatteennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo éé lliibbeerraaddoo ppaarraa aass vviizziinnhhaannççaass ddaa ffrreennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo.. EEssttaa eenneerrggiiaa lliibbeerraaddaa,, ssoobb aass ccoonnddiiççõõeess aapprroopprriiaaddaass,, ppooddee pprroodduuzziirr rreeffuussããoo llooccaalliizzaaddaa nnooss bbrraaççooss ddaass ddeennddrriittaass ffoorrmmaaddaass ddee mmooddoo aa rroommppêê--llooss,, lliibbeerraannddoo aassssiimm uumm ppeeqquueennoo ccrriissttaall ddaa ffrreennttee ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo.. EEssttee ppeeqquueennoo ccrriissttaall éé aarrrraassttaaddoo ppeellaass ccoorrrreenntteess ddee ccoonnvveeccççããoo pprreesseenntteess nnaa ppaarrttee llííqquuiiddaa ee sseerr rreeddiissttrriibbuuííddoo nnaa ffaassee llííqquuiiddaa,, aallgguunnss ddooss qquuaaiiss aattuuaannddoo ccoommoo nnúúcclleeooss ddee ffoorrmmaaççããoo ddee nnoovvooss ccrriissttaaiiss..

MMeeiiooss aarrttiiffiicciiaaiiss ppooddeemm sseerr eemmpprreeggaaddooss ppaarraa aauummeennttaarr aa mmuullttiipplliiccaaççããoo ddooss ggrrããooss.. NNeesstteess ccaassooss aass ddeennddrriittaass ffoorrmmaaddaass nnaa iinntteerrffaaccee ssóólliiddoo llííqquuiiddoo ssããoo ffrraaggmmeennttaaddaass ee rreeddiissttrriibbuuííddaass nnoo bbaannhhoo aattrraavvééss ddee uumm fflluuxxoo ffoorrççaaddoo.. UUmmaa sséérriiee ddee ooppeerraaççõõeess ppooddeemm sseerr uuttiilliizzaaddaass ccoomm eessttee pprrooppóóssiittoo,, ttaaiiss ccoommoo:: vviibbrraaççõõeess mmeeccâânniiccaass,, aalltteerrnnâânncciiaa ddee fflluuxxooss mmaaggnnééttiiccooss ee vviibbrraaççõõeess uullttrraassôônniiccaass..

CCoonnssiiddeerraannddoo qquuee aass lliiggaass mmeettáálliiccaass ddeevveerrããoo ppoossssuuiirr ooss eelleemmeennttooss ddee lliiggaa nnoorrmmaaiiss,, aassssiimm ccoommoo aallgguummaass iimmppuurreezzaass oorriiuunnddaass ddoo pprroocceessssoo ddee ffaabbrriiccaaççããoo ddoo mmeettaall ((rreeffrraattáárriiooss,, ggaasseess,, eelleemmeennttooss rreessiidduuaaiiss,, eettcc..)).. NNoo ccaassoo ddaass lliiggaass,, ddeeppeennddeennddoo ddaa lliiggaa eemm qquueessttããoo,, eexxiisstteemm aallgguummaass ccoommppoossiiççõõeess,, ddeennttrroo ddoo ssiisstteemmaa ddaa lliiggaa,, qquuee ppoossssuueemm uumm mmeennoorr ppoonnttoo ddee ffuussããoo ee,, ppoorrttaannttoo,, ddeevveerrããoo ssee ssoolliiddiiffiiccaarr ppoorr úúllttiimmoo ((ttaall ccoommoo jjáá mmoossttrraaddoo nnaa ffiigguurraa 33..88)).. AAlléémm ddiissssoo,, aass iimmppuurreezzaass,, ccoommoo rreeggrraa ggeerraall,, ssããoo mmaaiiss ssoollúúvveeiiss nnoo eessttaaddoo llííqquuiiddoo ddaa lliiggaa ddoo qquuee nnoo sseeuu eessttaaddoo ssóólliiddoo..

NNoo pprroocceessssoo ddee ssoollddaaggeemm,, iinnúúmmeerraass vvaarriiáávveeiiss ppooddeemm aattuuaarr ddee mmooddoo aa aalltteerraarr oo ttiippoo ddee mmiiccrrooeessttrruuttuurraa ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ffoorrmmaaddaa.. AA ffiigguurraa 33..4455 eessqquueemmaattiizzaa aa ffoorrmmaaççããoo ddee uumm ccoorrddããoo ddee ssoollddaa ddeeppoossiittaaddoo ppoorr aarrccoo eellééttrriiccoo ee aass ddiiffeerreenntteess rreeggiiõõeess pprreesseenntteess..

FFiigguurraa 33..4455 –– EEssttrruuttuurraa ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo eemm ffuunnççããoo ddoo fflluuxxoo rreessuullttaannttee ddee ccaalloorr ddee uummaa uunniiããoo ssoollddaaddaa,, MMüülllleerr ((22000022))..

Page 22: Solidificação de metais

MMaatteerriiaaiiss ddee ccoonnssttrruuççããoo mmeeccâânniiccaa II

111144

EEssttaass vvaarriiáávveeiiss aattuuaamm dduurraannttee oo pprroocceessssoo ddee ssoollddaaggeemm ee,, ddee aaccoorrddoo ccoomm ooss ppaarrââmmeettrrooss ddee ssoollddaaggeemm uuttiilliizzaaddooss ((ppoorr eexxeemmpplloo:: ttiippoo ddee pprroocceessssoo,, vveelloocciiddaaddee ddee ssoollddaa,, vvoollttaaggeemm,, eelleettrrooddoo,, ccoommppoossiiççããoo qquuíímmiiccaa ddooss mmeettaaiiss,, eettcc..)),, ppooddeemm ggeerraarr ooss ddiiffeerreenntteess ttiippooss ddee eessttrruuttuurraass ddee ccoorrddããoo ddee ssoollddaa iilluussttrraaddooss nnaa ffiigguurraa 33..4466..

FFiigguurraa 33..4466 –– RReepprreesseennttaaççããoo eessqquueemmááttiiccaa ddooss nnoovvee ttiippooss ddee mmaaccrrooeessttrruuttuurraass ppoossssíívveeiiss ddee sseerreemm oobbttiiddaass eemm pprroocceessssooss ddee ssoollddaaggeemm aa aarrccoo,, MMüülllleerr ((22000022))..

AAlléémm ddaa mmaaccrroosseeggrreeggaaççããoo,, dduurraannttee aa ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ddaass lliiggaass mmeettáálliiccaass ttaammbbéémm ppooddeerráá ooccoorrrreerr aa mmiiccrroosseeggrreeggaaççããoo ddeevviiddoo aaoo mmeeccaanniissmmoo jjáá eexxpplliiccaaddoo nnoo iitteemm aanntteerriioorr.. UUmmaa ffoorrmmaa mmuuiittoo ffrreeqqüüeennttee ddee mmiiccrroosseeggrreeggaaççããoo éé ccaauussaaddaa ppeellaa ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ddeennddrrííttiiccaa eemm lliiggaass qquuee aapprreesseennttaamm uummaa ddiiffeerreennççaa ddee tteemmppeerraattuurraa mmaaiioorr ddaa lliinnhhaa lliiqquuiidduuss ee ssoolliidduuss..

NNeesstteess ccaassooss,, ooss bbrraaççooss ddooss ggrrããooss ddeennddrrííttiiccooss ssee ssoolliiddiiffiiccaamm ccoommoo mmeettaall rreellaattiivvaammeennttee ppuurroo,, oouu ccoomm bbaaiixxoo tteeoorr ddee ssoolluuttooss.. OO llííqquuiiddoo rreemmaanneesscceennttee aaoo sseeuu rreeddoorr tteemm aa ccoonncceennttrraaççããoo ddee ssoolluuttoo aauummeennttaaddaa.. EEssttee llííqquuiiddoo ppeerrmmaanneeccee eemm mmoovviimmeennttoo aaoo rreeddoorr ddaass ddeennddrriittaass ffoorrmmaaddaass,, ccoonnffoorrmmee iilluussttrraaddoo nnaa ffiigguurraa 33..4477..

QQuuaannddoo eessttee llííqquuiiddoo ssee ssoolliiddiiffiiccaa,, aaoo rreeddoorr ddooss eessppaaççooss eennttrree ooss bbrraaççooss ddaass ddeennddrriittaass,, pprroodduuzz rreeggiiõõeess mmuuiittoo rriiccaass eemm ssoolluuttoo.. PPooddeemm ooccoorrrreerr sseeggrreeggaaççõõeess dduurraannttee ddiissttúúrrbbiiooss ddoo fflluuxxoo ddee llííqquuiiddoo nnaa rreeggiiããoo iinntteerrddeennddrrííttiiccaa dduurraannttee aa ffaassee ffiinnaall ddoo lliinnggoottaammeennttoo,, eessppeecciiaallmmeennttee ssee eessttaa rreeggiiããoo éé eexxtteennssaa,, aassssiimm ccoommoo ppeellaa ccoonnttrraaççããoo ddee vvoolluummee,, aassssoocciiaaddaass aa ppoossssíívveeiiss mmuuddaannççaass ddee ffaasseess.. AA ffiigguurraa 33..4477..bb iilluussttrraa,, ppoorr eexxeemmpplloo,, aa eessttrruuttuurraa iinntteerrnnaa ddee uummaa bbaarrrraa ddee aaççoo bbaaiixxoo CC pprroodduuzziiddaa ppoorr lliiggoottaammeennttoo ccoonnttíínnuuoo..

Page 23: Solidificação de metais

CCaapp.. 33 –– SSoolluuççõõeess ssóólliiddaass,, ddiiaaggrraammaass ddee ffaasseess ee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ______________________________________________

111155

((aa)) ((bb))

FFiigguurraa 33..4477 –– ((aa)) FFlluuxxoo fflluuííddoo ddee llííqquuiiddoo eennttrree ddeennddrriittaass ffoorrmmaaddaass eemm uumm mmeettaall ssoobb ssoolliiddiiffiiccaaççããoo.. OO ttiippoo ddee fflluuxxoo ee aa ccoommppoossiiççããoo ddoo mmeettaall eemm fflluuxxoo ppooddee pprroovvooccaarr aa ffoorrmmaaççããoo ddee sseeggrreeggaaççõõeess llooccaalliizzaaddaass,, SSiinnhhaa ((22000033)).. ((bb)) EEssttrruuttuurraa ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo oobbttiiddaa nnaa sseeççããoo ttrraannssvveerrssaall ddee uummaa bbaarrrraa ddee bbaaiixxoo ccaarrbboonnoo lliinnggoottaaddaa ccoonnttiinnuuaammeennttee,, ddeevvee--ssee nnoottaarr aass

rreeggiiõõeess ddee ppoossssíívveell sseeggrreeggaaççããoo,, MMüülllleerr ((22000022))..

EEssttaass sseeggrreeggaaççõõeess ppoossssuueemm uumm mmaaiioorr ccoonntteeúúddoo eemm ssoolluuttooss ((ttaaiiss ccoommoo SS,, PP ee CC)) ee ssããoo mmaaiiss ffrreennqquueenntteess,, ppoorr eexxeemmpplloo,, eemm aaççooss ccoomm mmaaiioorr tteeoorr eemm ccaarrbboonnoo,, ccoonnffoorrmmee ppooddee sseerr ppeerrcceebbiiddoo ppeellaa ppaarrttee ddoo ddiiaaggrraammaa FFee--CC ccoorrrreessppoonnddeennttee àà rreeggiiããoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ddooss aaççooss ddee mmaaiioorr tteeoorr eemm ccaarrbboonnoo ((>>00,,2255%%)),, mmoossttrraaddaa ffiigguurraa 33..4488..

FFiigguurraa 33..4488 –– PPaarrttee ddoo ddiiaaggrraammaa ddee ffaasseess FFee--CC nnaa rreeggiiããoo ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo,, LLeesslliiee ((11998822))..

AAss ccoonnttrraaççõõeess pprroodduuzziiddaass ppeellaass mmuuddaannççaass ddee ffaassee,, aassssoocciiaaddaass ccoomm aass

vveelloocciiddaaddeess ddee rreessffrriiaammeennttoo//ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ppooddeemm pprroodduuzziirr sseeggrreeggaaççõõeess oouu rreeggiiõõeess mmaaiiss rriiccaass eemm ssoolluuttoo ddeennttrroo ddoo mmeettaall ((vviiddee ffiigguurraa 33..4400)) oouu eennttããoo vvaazziiooss,, rreeggiiõõeess ddee ffaallttaa ddee ccooeessããoo eennttrree ooss ggrrããooss oouu mmeessmmoo tteennssõõeess rreessiidduuaaiiss,, ccoonnffoorrmmee iilluussttrraaddoo ppeellaa ffiigguurraa 33..4499..

Page 24: Solidificação de metais

MMaatteerriiaaiiss ddee ccoonnssttrruuççããoo mmeeccâânniiccaa II

111166

FFiigguurraa 33..4499 –– RReeggiiõõeess ddee vvaazziiooss ffoorrmmaaddaass eemm uummaa jjuunnttaa ssoollddaaddaa ddee aaççoo ccaarrbboonnoo ccoomm vveelloocciiddaaddee ddee rreessffrriiaammeennttoo iinnaaddeeqquuaaddaa,, EEiisseennhhuutttteennlleeuuttee ((11999977))..

33..66..44 –– PPrroodduuttooss ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ddee ddiiaaggrraammaass ddee ffaassee CCoommoo ffooii ddiissccuuttiiddoo aanntteerriioorrmmeennttee,, aa ggeeoommeettrriiaa ddooss ccrriissttaaiiss oouu ggrrããooss

ffoorrmmaaddooss,, aassssiimm ccoommoo aa ddiissttrriibbuuiiççããoo ddee ssuuaa ccoommppoossiiççããoo qquuíímmiiccaa ddeeppeennddeemm ddaass ccoonnddiiççõõeess ddee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo:: ddiirreeççããoo ddee eexxttrraaççããoo ddee ccaalloorr,, ccoommppoossiiççããoo qquuíímmiiccaa ee ffaasseess pprreesseenntteess.. AAggoorraa sseerrããoo aapprreesseennttaaddooss aallgguunnss ttiippooss ddee mmiiccrrooeessttrruuttuurraass oobbttiiddaass ssoobb ccoonnddiiççõõeess ddee eeqquuiillííbbrriioo,, sseennddoo ddeetteerrmmiinnaaddaass ppeellooss ddiiaaggrraammaass ddee ffaasseess ddee ssuuaass lliiggaass..

SSeejjaa ccoonnssiiddeerraaddoo oo ssiisstteemmaa bbiinnáárriioo cchhuummbboo--eessttaannhhoo ((PPbb--SSnn)),, ccuujjoo ddiiaaggrraammaa ddee ffaasseess eessttáá mmoossttrraaddoo nnaa ffiigguurraa 33..5500.. EEssqquueemmaass ddaass rreessppeeccttiivvaass eessttrruuttuurraass ddee ggrrããoo ffoorrmmaaddaass ppoorr rreessffrriiaammeennttoo lleennttoo ddee qquuaattrroo ccoommppoossiiççõõeess ddiissttiinnttaass eessttããoo mmoossttrraaddaass nnaa mmeessmmaa ffiigguurraa 33..5511..

FFiigguurraa 33..5500 –– DDiiaaggrraammaa ddee ffaasseess ddoo ssiisstteemmaa PPbb--SSnn,, CCaalllliisstteerr ((11999977))..

Page 25: Solidificação de metais

CCaapp.. 33 –– SSoolluuççõõeess ssóólliiddaass,, ddiiaaggrraammaass ddee ffaasseess ee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ______________________________________________

111177

((aa)) 4400%% SSnn ((bb)) 6611,,99%% SSnn

FFiigguurraa 33..5511 –– DDeettaallhheess ddaass mmiiccrrooeessttrruuttuurraass iinnddiiccaaddaass nnooss ddiiaaggrraammaass ddee ffaassee ddoo ssiisstteemmaa PPbb--SSnn,, CCaalllliisstteerr ((11999977))..

Page 26: Solidificação de metais

MMaatteerriiaaiiss ddee ccoonnssttrruuççããoo mmeeccâânniiccaa II

111188

AA ffiigguurraa 33..5511 ttaammbbéémm iilluussttrraa ccoomm mmaaiioorr ddeettaallhhee oo aassppeeccttoo ddee uummaa mmiiccrrooeessttrruuttuurraa hhiippooeeuuttééttiiccaa ccoommppoossttaa ddee uummaa ffaassee αα rriiccaa eemm cchhuummbboo iimmeerrssaa eemm uummaa mmaattrriizz ddee eeuuttééttiiccoo,, ffoorrmmaaddoo ppoosstteerriioorrmmeennttee.. TTaammbbéémm éé iilluussttrraaddaa aa mmiiccrrooeessttrruuttuurraa eeuuttééttiiccaa oobbttiiddaa ccoomm 6611,,99%% ddee eessttaannhhoo..

NNoo ccaassoo ddaa ccoommppoossiiççããoo CC22 ((1155%%SSnn)),, aa ffaassee ββ sseejjaa ffoorrmmaaddaa ppoorr ddiiffuussããoo,, qquuee éé mmaaiiss iinntteennssaa nnooss ccoonnttoorrnnooss ddee ggrrããoo ((vviiddee ccaappííttuulloo 44)).. AAssssiimm sseennddoo aa eessttrruuttuurraa eessppeerraaddaa éé sseemmeellhhaannttee àà mmiiccrrooeessttrruuttuurraa iilluussttrraaddaa ppaarraa oo rreessffrriiaammeennttoo ddoo mmeessmmoo ttiippoo ddee ccoommppoossiiççããoo ddaa lliiggaa FFee--CC ((aaççoo)).. AA ffiigguurraa 33..5522 ee 33..5533 iilluussttrraamm aass ddiivveerrssaass mmiiccrrooeessttrruuttuurraass oobbttiiddaass ppaarraa oo rreessffrriiaammeennttoo eemm eeqquuiillííbbrriioo ddoo ssiisstteemmaa FFee--FFee33CC,, qquuee éé ccoonnssiiddeerraaddoo oo mmaaiiss iimmppoorrttaannttee nnaa mmeettaalluurrggiiaa..

FFiigguurraa 33..5522 –– DDiiaaggrraammaa ddee eeqquuiillííbbrriioo ffeerrrroo--FFee33CC ccoomm aa eessqquueemmaattiizzaaççããoo ddee ttrrêêss lliiggaass ddee aaççoo oobbttiiddaass aappóóss rreessffrriiaammeennttoo lleennttoo,, SShhaacckkeellffoorrdd ((11999966))

Page 27: Solidificação de metais

CCaapp.. 33 –– SSoolluuççõõeess ssóólliiddaass,, ddiiaaggrraammaass ddee ffaasseess ee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ______________________________________________

111199

FFiigguurraa 33..5533 –– DDiiaaggrraammaa ddee eeqquuiillííbbrriioo ffeerrrroo--ccaarrbboonnoo ((àà eessqquueerrddaa)) ee FFee33--CC ((àà ddiirreeiittaa)) ccoomm aa eessqquueemmaattiizzaaççããoo ddee dduuaass lliiggaass ddee ffeerrrroo--ffuunnddiiddoo oobbttiiddaass aappóóss rreessffrriiaammeennttoo lleennttoo,,

SShhaacckkeellffoorrdd ((11999966))

AA ffiigguurraa 33..5544 ee 33..5555 iilluussttrraamm oo ddiiaaggrraammaa pprraattaa--ccoobbrree ee ttrrêêss mmiiccrrooeessttrruuttuurraass oobbttiiddaass ppeelloo rreessffrriiaammeennttoo ddee lliiggaass ddeessttee ddiiaaggrraammaa..

FFiigguurraa 33..5544 –– DDiiaaggrraammaa ddee ffaasseess pprraattaa--ccoobbrree,, RReeeedd--HHiillll ((11999933))..

Page 28: Solidificação de metais

MMaatteerriiaaiiss ddee ccoonnssttrruuççããoo mmeeccâânniiccaa II

112200

FFiigguurraa 33..5555 –– DDuuaass mmiiccrrooeessttrruuttuurraass hhiippooeeuuttééttiiccaass ((aacciimmaa)) ee uummaa eessttrruuttuurraa hhiippeerreeuuttééttiiccaa ppaarraa oo ssiisstteemmaa pprraattaa--ccoobbrree,, RReeeedd--HHiillll ((11999933))..

Page 29: Solidificação de metais

CCaapp.. 33 –– SSoolluuççõõeess ssóólliiddaass,, ddiiaaggrraammaass ddee ffaasseess ee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ______________________________________________

112211

33..77 –– BBiibblliiooggrraaffiiaa

AACCEESSIITTAA,, MMaannuuaall TTééccnniiccoo ddee PPrroodduuttooss nnããoo PPllaannooss.. CCoommppaannhhiiaa AAççooss EEssppeecciiaaiiss IIttaabbiirraa –– AACCEESSIITTAA,, 11998888..

AANNDDEERRSSOONN,, TT..LL..,, FFrraaccttuurree MMeecchhaanniiccss –– FFuunnddaammeennttaallss aanndd AApppplliiccaattiioonnss,, CCRRCC PPrreessss,, BBooccaa RRaattoonn,, 11999955..

AASSHHBBYY,, MM..FF..,, CCrriitteerriiaa ffoorr sseelleeccttiinngg tthhee ccoommppoonneennttss ooff ccoommppoossiitteess,, AAccttaa MMeettaalllluurrggiiccaa eett MMaatteerriiaalllliiaa,, vv..4411,, nn..55,, pppp..11331133--11333355,, 11999933aa..

AASSHHBBYY,, MM..FF..,, MMaatteerriiaallss SSeelleeccttiioonn iinn MMeecchhaanniiccaall DDeessiiggnn,, PPeerrggaammoonn PPrreessss,, 22nndd rreepprriinnttiinngg,, OOxxffoorrdd,, 11999933bb..

AASSWWAATTHH,, PP..;; IInnttrroodduuccttiioonn ttoo DDiissllooccaattiioonnss.. AApprreesseennttaaççããoo MMuullttiimmííddiiaa.. UUnniivveerrssiittyy ooff TTeexxaass aatt AArrlliinnggttoonn,, ((hhttttpp::////mmssee..uuttaa..eedduu//)),, 22000044..

CCAAHHNN,, RR..WW..;; HHAAAASSEENN,, PP..;; PPhhyyssiiccaall MMeettaalllluurrggyy.. NNoorrtthh--HHoollllaanndd,, 11999966.. CCAALLLLIISSTTEERR,, WW..DD..;; MMaatteerriiaallss sscciieennccee aanndd eennggiinneeeerriinngg.. JJoohhnn WWiilleeyy && SSoonnss

IInncc..,, 44tthh eeddiittiioonn,, 11999977.. CCBBIIPP –– CCuurrssoo BBáássiiccoo IInntteennssiivvoo ddee PPlláássttiiccooss;; JJoorrnnaall ddee PPlláássttiiccooss,, 11999988.. DDIIEETTEERR,, GG..EE..;; MMeecchhaanniiccaall MMeettaalllluurrggyy.. MMccGGrraaww--HHiillll,, SSII MMeettrriicc EEddiittiioonn,, 11998888.. DDOOWWLLIINNGG,, NN..EE..;; MMeecchhaanniiccaall BBeehhaavviioorr ooff MMaatteerriiaallss.. PPrreennttiiccee HHaallll,, UUSSAA,,

11999933.. HHÖÖGGAANNÄÄSS HHaannddbbooookk ffoorr ssiinntteerreedd ccoommppoonneennttss –– VVooll.. 33 ddeessiiggnn aanndd

MMeecchhaanniiccaall PPrrooppeerrttiieess.. HHööggaannääss AABB,, 11999977.. KKEESSTTEENNBBAACCHH,, HH..JJ.. ee BBOOTTTTAA FFIILLHHOO,, WW.. JJ..;; MMiiccrroossccooppiiaa eelleettrrôônniiccaa ––

ttrraannssmmiissssããoo ee vvaarrrreedduurraa.. CCuurrssoo ddaa AAssssoocciiaaççããoo BBrraassiilleeiirraa ddee MMeettaalluurrggiiaa ee MMaatteerriiaaiiss,, SSããoo CCaarrllooss,, 11999944..

KKEESSTTEENNBBAACCHH,, HH..JJ..;; EEssttuuddoo ddee tteexxttuurraass nnoo mmiiccrroossccóóppiioo eelleettrrôônniiccoo ddee ttrraannssmmiissssããoo.. WWoorrkksshhoopp TTeexxttuurraa ee rreellaaççõõeess ddee oorriieennttaaççããoo:: AAnnaaiiss.. EEddiittoorraa EEPPUUSSPP,, 22000011..

KKEESSTTEENNBBAACCHH,, HH..JJ;; CCAAMMPPOOSS,, SS..SS..;; CCoonnttrriibbuuiiççããoo ddaa pprreecciippiittaaççããoo iinntteerrffáássiiccaa àà rreessiissttêênncciiaa mmeeccâânniiccaa eemm ttiirraass aa qquueennttee.. 5588oo CCoonnggrreessssoo AAnnuuaall ddaa AAssssoocciiaaççããoo BBrraassiilleeiirraa ddee MMeettaalluurrggiiaa ee MMaatteerriiaaiiss,, RRiioo ddee JJaanneeiirroo,, 22000033..

KKRREESSSSEELL,, HH;; BBRROOWWNN,, NN.. JJoouurrnnaall ooff AApppplliieedd PPhhyyssiiccss,, vv..3388 pp..113388,, 11996677 IInn:: MMEEYYEERRSS,, MM..AA..;; CCHHAAWWLLAA,, KK..KK..;; PPrriinncciipplleess ooff MMeecchhaanniiccaall MMeettaalllluurrggyy.. PPrreennttiiccee--HHaallll IInncc..,, UUSSAA,, 11998844..

LLEESSLLIIEE,, WW..LL;; TThhee pphhyyssiiccaall mmeettaalllluurrggyy ooff sstteeeellss.. MMccGGrraaww--HHiillll,, 11998822.. LLLLEEWWEELLLLYYNN,, DD..TT..;; SStteeeellss mmeettaalllluurrggyy aanndd aapppplliiccaattiioonnss.. BBuutttteerrwwoorrtthh

HHeeiinneemmaannnn,, 22nndd eeddiittiioonn,, 11999922.. MMAADDDDIINN,, RR..;; CCOOTTTTRREELL,, AA..HH..;; PPhhiill.. MMaagg..,, vv..4466,, pp..773355,, 11995555 IInn:: MMEEYYEERRSS,,

MM..AA..;; CCHHAAWWLLAA,, KK..KK..;; PPrriinncciipplleess ooff MMeecchhaanniiccaall MMeettaalllluurrggyy.. PPrreennttiiccee--HHaallll IInncc..,, UUSSAA,, 11998844..

MMAASSSSAALLSSKKII,, TT..BB..;; MMUURRRRAAYY,, JJ..LL..;; BBEENNNNEETTTT,, LL..HH..;; BBAAKKEERR,, HH;; BBiinnaarryy aallllooyy pphhaassee ddiiaaggrraammss.. AASSMM IInntteerrnnaattiinnaall,, 11sstt pprriinnttiinngg,, 11998866..

MMEENNEEZZEESS RREEFFRRAATTÁÁRRIIOOSS CCOONNSSUULLTTOORRIIAA EE AACCEESSSSOORRIIAA LLttddaa;; TTaabbeellaa ppeerriióóddiiccaa ddooss eelleemmeennttooss.. ((vviiddee aanneexxoo II))..

Page 30: Solidificação de metais

MMaatteerriiaaiiss ddee ccoonnssttrruuççããoo mmeeccâânniiccaa II

112222

MMEEYYEERRSS,, MM..AA..;; CCHHAAWWLLAA,, KK..KK..;; MMeecchhaanniiccaall BBeehhaavviioorr ooff MMaatteerriiaallss.. IInntteerrnnaattiioonnaall EEddiittiioonn,, PPrreennttiiccee--HHaallll IInntteerrnnaattiioonnaall IInncc..,, UUSSAA,, 11999999..

MMEEYYEERRSS,, MM..AA..;; CCHHAAWWLLAA,, KK..KK..;; PPrriinncciipplleess ooff MMeecchhaanniiccaall MMeettaalllluurrggyy.. PPrreennttiiccee--HHaallll IInncc..,, UUSSAA,, 11998844..

MMOORRAAIISS,, WW..AA..;; EEssttuuddoo ee CCaarraacctteerriizzaaççããoo ddaa RReessiissttêênncciiaa aa IImmppaaccttooss ddee BBaaiixxaass EEnneerrggiiaass eemm MMaatteerriiaaiiss CCoommppóóssiittooss.. DDiisssseerrttaaççããoo ddee MMeessttrraaddoo,, DDeeppaarrttaammeennttoo ddee CCiiêênncciiaa ddooss MMaatteerriiaaiiss ee MMeettaalluurrggiiaa // PPUUCC--RRiioo,, jjuunnhhoo ddee 11999999..

MMÜÜLLLLEERR,, AA..;; SSoolliiddffiiccaaççããoo ee aannáálliissee ttéérrmmiiccaa ddooss mmeettaaiiss.. EEddiittoorraa UUFFRRGGSS,, 11aa eeddiiççããoo,, 22000022..

PPAADDIILLHHAA,, AA..FF..;; AAMMBBRROOZZIIOO FFIILLHHOO,, FF..;; TTééccnniiccaass ddee AAnnáálliissee MMiiccrrooeessttrruuttuurraall.. HHeemmuuss eeddiittoorraa llttddaa,, 11998866..

RRAANNGGAANNAATTHHAANN,, SS..;; AAccttaa CCrryysstt.. vv..2211,, pp..119977,, 11996666.. IInn:: RREEDDDD--HHIILLLL,, RR..EE..;; PPhhyyssiiccaall mmeettaalllluurrggyy pprriinncciipplleess.. PPWWSS PPuubblliisshhiinngg CCoo..,, 33rrdd eeddiittiioonn,, 11999944..

RREEDDDD--HHIILLLL,, RR..EE..;; PPhhyyssiiccaall mmeettaalllluurrggyy pprriinncciipplleess.. PPWWSS PPuubblliisshhiinngg CCoo..,, 33rrdd eeddiittiioonn,, 11999944..

SSHHAACCKKEELLFFOORRDD,, JJ..FF..;; IInnttrroodduuccttiioonn ttoo MMaatteerriiaallss SScciieennccee ffoorr EEnnggiinneeeerrss.. 44tthh eeddiittiioonn,, PPrreennttiiccee HHaallll,, UUSSAA,, 11999966..

SSIINNHHAA,, AA..KK..;; PPhhyyssiiccaall MMeettaalllluurrggyy HHaannddbbooookk.. MMccGGrraaww--HHiillll bbooookkss,, 22000033.. VVIIAANNAA,, CC..SS..CC..;; PPAAUULLAA,, AA..SS..;; TTeexxttuurraass ddee ddeeffoorrmmaaççããoo.. WWoorrkksshhoopp TTeexxttuurraa

ee rreellaaççõõeess ddee oorriieennttaaççããoo:: AAnnaaiiss.. EEddiittoorraa EEPPUUSSPP,, 22000011..

Page 31: Solidificação de metais

CCaapp.. 33 –– SSoolluuççõõeess ssóólliiddaass,, ddiiaaggrraammaass ddee ffaasseess ee ssoolliiddiiffiiccaaççããoo ______________________________________________

112233