Fundiçao

FENÔMENOS QUE OCORREM NA SOLIDIFICAÇÃO

Os principais fenômenos que ocorrem durante a solidificação de metais, se não forem adequadamente controlados, podem prejudicar a qualidade das peças fundidas. Os principais fenômenos são:
Cristalização
Contração de volume
Concentração de impurezas
Desprendimento de gases

a) Cristalização Consiste no aparecimento das primeiras células cristalinas unitárias. Estas servem como núcleo para o crescimento de cristais, dando origem aos grãos e à estrutura granular típica dos metais.
O crescimento dos cristais não se dá de maneira uniforme, ou seja, a velocidade de crescimento não é a mesma em todas as direções. Além disso, as paredes do molde limitam o seu crescimento.
A figura 1a mostra o desenvolvimento de um núcleo, originando um tipo de cristal (semelhante a uma árvore), que chama-se dendrita. As dendritas crescem até encontrarem suas vizinhas para originarem os grãos.
A figura 1b mostra o caso particular da solidificação de um metal no interior de um molde metálico de forma prismática (lingoteira). A solidificação inicia-se nas paredes em que o metal líquido entra em contato com o molde. Os cristais em crescimento sofrem a interferência do molde e dos cristais vizinhos, tendendo a crescer mais rapidamente na direção perpendicular às paredes do molde. Isto origina uma estrutura colunar típica, mostrada na figura 1b.
Na figura 1c mostra grupos de cristais colunares, se encontrando segundo planos diagonais. As diagonais constituem planos de maior fragilidade. Durante operações posteriores de conformação mecânica podem surgir fissuras que inutilizam o material. Isso pode ser evitado arredondando-se os cantos.

b- Contração de volume
Do estado líquido ao sólido e contrações podem ocorrer: Contração líquida  corresponde ao abaixamento da temperatura até o início da solidificação. Contração de solidificação  corresponde a variação de volume que ocorre durante a mudança do estado líquido para