Processos de fabricação

Engenharia Mecânica

Processos de Fabricação Tipos de ferros fundidos
Alfredo Maccari Neto Salvador, 2012

SOLIDIFICAÇÃO
A solidificação nada mais é do que a transformação do metal ou liga do estado líquido para o estado sólido.

Aspectos fundamentais: • Aspecto termodinâmico; • Aspecto cinético. Mas como surge o núcleo? Os núcleos surgem aleatoriamente no líquido, porque os átomos estão em constante movimento e em curtos espaços de tempo alguns ”grupos” se organizam como o cristal do sólido.

Nucleação e crescimento dos cristais

Nucleação

Surgimento da fase sólida de forma estável no seio da fase líquida, sob a forma de pequenos núcleos cristalinos Modo pelo qual esses núcleos crescem sob a forma de grãos cristalinos

Crescimento

A nucleação pode se processar sob duas condições: • Homogênea • Heterogênea

ASPECTOS GERAIS SOBRE SOLIDIFICAÇÃO Nucleação

1. Nucleação Homogênea – o núcleo sólido totalmente a partir do líquido

“nasce”

2. Nucleação Heterogênea – o núcleo sólido “nasce” em contato com uma superfície sólida

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ASPECTOS GERAIS SOBRE SOLIDIFICAÇÃO Utilizando inoculantes

Inoculante é um pó geralmente fino de um material covenientemente escolhido (dependendo da liga a ser fundida) depositado no estado sólido no metal ainda líquido fornecendo superfície para a nucleação heterogênea Favorece o surgimento de maior número de núcleos. Dependendo de sua dispersão, reduz o efeito da formação de macroestrutura de fundição Ligas de alumínio, em moldes de areia, pequenas adições de Ti ou B promovem grande formação de núcleos e portanto grande refino microestrutural.
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Utilizando inoculantes

ASPECTOS GERAIS SOBRE SOLIDIFICAÇÃO Nucleação homogênea

rcrítico

Núcleo
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Núcleo crítico

ASPECTOS GERAIS SOBRE SOLIDIFICAÇÃO Nucleação Heterogênea

Líquido

Sólido

A nucleação depende da afinidade do material a ser solidificado e do substrato
O ângulo θ é o ângulo de molhamento e está relacionado com a