Metalurgia

METALURGIA FÍSICA PROF. LEONARDO B. GODEFROID

METALURGIA FÍSICA Primeira Parte: A Relação Estrutura-Propriedade Segunda Parte: A Microestrutura de Materiais

Terceira Parte: Transformações de Fase
Quarta Parte: Deformação Plástica

Quinta Parte: Endurecimento

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Terceira Parte: Transformações de Fase Difusão atômica Diagramas de equilíbrio Transformações de fase

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Difusão
Difusão - transporte de massa por movimento atômico

Mecanismos • Gases & Líquidos – movimento aleatório (Browniano) • Sólidos – difusão por lacunas ou difusão intersticial

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• Interdiffusion: In an alloy, atoms tend to migrate from regions of high conc. to regions of low conc.
Initially After some time

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• Self-diffusion: In an elemental solid, atoms also migrate.
Label some atoms After some time

C A D B

C
A B D

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Mecanismos de Difusão
Vacancy Diffusion:
• atoms exchange with vacancies • applies to substitutional impurities atoms • rate depends on: --number of vacancies --activation energy to exchange.

increasing elapsed time

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Simulação da Difusão
• Simulation of interdiffusion across an interface: • Rate of substitutional diffusion depends on:
--vacancy concentration --frequency of jumping.

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Mecanismos de Difusão
• Interstitial diffusion – smaller atoms can diffuse between atoms.

More rapid than vacancy diffusion

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Processos que usam a difusão
• Case Hardening:
--Diffuse carbon atoms into the host iron atoms at the surface. --Example of interstitial diffusion is a case hardened gear.

• Result: The presence of C atoms makes iron (steel) harder.