Transformação com difusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ INSTITUTO DE TECNOLOGIA FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA

METALURGIA FÍSICA
Apresentação de Jessiana Avelar

Belém – 2011

DIFUSÃO ATÔMICA

CONSIDERAÇÕES GERAIS
 Difusão atômica é um processo de difusão através do qual o movimento aleatório termicamente ativado de átomos em um sólido resulta num transporte em balanço de átomos.  Os átomos, em gases, líquidos e sólidos, estão em movimento constante e migram ao longo do tempo:  Gases: movimentos atômicos relativamente rápidos;  Líquidos: movimentos atômicos mais lentos (e.g. corante em água);  Sólidos: movimentos atômicos restritos devido a forças de ligação atômica elevadas e à existência de posições de equilíbrio bem definidas. Contudo, vibrações atômicas de origem térmica permitem movimentos atômicos ainda que limitados.  A maioria das reações em estado sólido, fundamentais em metalurgia, envolve movimentos atômicos (Sinterização para produzir materiais sólidos; aço pode passar por processos que incluam difusão (com carbono ou nitrogênio) para modificar suas propriedades).

CONSIDERAÇÕES GERAIS
 Os átomos apenas estão em repouso absoluto a -273ºC (zero absoluto). Acima dessa temperatura, os átomos começam a vibrar e saem de suas posições originais. À medida que a temperatura aumenta, esse movimento atômico torna-se mais intenso.

MECANISMOS DE DIFUSÃO
 Para haver difusão atômica, duas condições devem ser atendidas:  Deve haver uma região adjacente vazia;  Os átomos devem ter energia suficiente para quebrar as ligações com os átomos vizinhos e, então, causar alguma distorção na rede durante o deslocamento. Tal energia é vibracional por natureza.

MECANISMOS DE DIFUSÃO
 Em redes cristalinas existem três mecanismos de difusão atômica: a) Autodifusão; b) Substitucional ou por lacunas (vazio); c) Intersticial.

a)

b)

c)

TRANSFORMAÇÃO COM DIFUSÃO

CONSIDERAÇÕES GERAIS
 Migração de átomos através da rede cristalina.  Para haver difusão