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Introdução • Nas aulas anteriores vimos um panorama sobre a influência da estrutura nas propriedades dos materiais. • A estrutura atômica, basicamente, define o tipo de material pelo tipo de ligação formada: metálica (metais), iônica (cerâmicos), covalente (polímeros). • A estrutura cristalina está fortemente atrelada às propriedades, exemplo: ductilidade. Nesse nível de estudo, abordaremos a microestrutura. • A microestrutura também apresenta forte correlação com as propriedades mecânicas dos materiais. • A microestrutura de uma liga depende de variáveis tais como os elementos de liga, suas concentrações, tratamento térmico entre outros. Veremos na próxima aula. Introdução Mas afinal, o que é microestrutura? Fazendo uma analogia à biologia Você sabe o que essas imagens representam? Fazendo uma analogia à biologia Célula vegetal Célula muscular Hemácias e glóbulo branco E nos metais? Você sabe o que essas imagens representam? E nos metais? Ferro Fundido Aço carbono Aço inoxidável Como é feita a observação das estruturas? Metalografia 11 Metal: Aço, por exemplo. Corte de uma amostra de aço. Amostra embutida com resina. Polimento: Panos e pasta diamantada de 2 e 1µm. Lixamento: Sequência de lixas até granulometria 1200. Ataque químico: por exemplo, reagente: Nital (solução alcóolica 10% HNO3) Microscopio Óptico com câmera acoplada gera Micrografia. Microestrutura: Foto com aumento de 1000x Estudo da morfologia e estrutura dos metais. Em nossa próxima aula presencial faremos algumas observações no microscópio de algumas microestruturas. Microscópio Ótico Como se forma a microestrutura? Quando misturamos duas ou mais substâncias, o que pode acontecer? 2 fases Depende... 1 fase Solubilidade ilimitada Insolúvel Solubilidade limitada Solubilidade NaCl em água • A mesma coisa ocorre com os metais. • Existem ligas que formam soluções sólidas (mistura homogênea), como também existem misturas insolúveis. • A maioria das ligas é formada por misturas de solubilidade limitada. Solubilidade nos metais Cobre + Níquel = 1 fase Microestrutura monofásica Solubilidade ilimitada Qualquer que seja a composição de cobre e níquel, na temperatura ambiente teremos a formação de uma única fase. Diagrama de fase Cu-Ni Soluções Sólidas Substitucionais Geralmente átomos substitucionais formam soluções sólidas ilimitadas. Ferro + Carbono = depende Solubilidade limitada aço monofásico bifásico bifásico bifásico bifásico bifásico Diagrama de fase Fe-C A partir de 0,008% de carbono precipitará uma nova fase. Soluções Sólidas Intersticiais Geralmente átomos intersticiais formam soluções sólidas limitadas. 1. Fases presentes 2. Composição das fases 3. Proporção das fases 4. Tamanho das fases 5. Distribuição das fases 6. Forma das fases 7. Orientação das fases -Em um projeto de engenharia, procura-se controlar a microestrutura de um material para obter as propriedades desejadas. -As propriedades de um material variam de acordo com a modificação de qualquer um destes critérios (citados ao lado). Critérios para análise de microestruturas Como é possível manipular uma microestrutura? • Por tratamentos térmicos, que será o assunto da próxima aula! Bons estudos!
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