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24/11/2002 METAIS 4 Solidificação de metais e ligas [Smith, 1996: 121] Núcleos Líquido Líquido Cristais que formarão grãos Grãos Contornos de grão 4 24/11/2002 METAIS 6 Solidificação de alguns metais [Smith, 1996: 122] Metal Temperatura de solidifi-cação (°C) Calor de solidificação (J/cm3) Energia superficial (J/cm210-7) T de sub-resfriamento máximo (°C) Pb 327 -280 33.3 80 Al 660 -1066 93 130 Ag 962 -1097 126 227 Cu 1083 -1826 177 236 Ni 1453 -2660 255 319 Fe 1535 -2098 204 295 Pt 1772 -2160 240 332 6 24/11/2002 METAIS 7 Raio crítico e subresfriamento [Smith, 1996: 125] r*= -2Tm HsT onde r*: raio crítico do núcleo : energia livre superficial Tm: temperatura de fusão/solidificação Hs : calor latente de solidificação T : graus de subresfriamento 7 24/11/2002 METAIS 8 Raio crítico: cobre [Smith, 1996: 126] 8 24/11/2002 METAIS 5 Mecanismos de nucleação Nucleação homogênea Próprio metal fornece átomos para formar núcleos Subresfriamento usualmente de centenas de graus Celsius Nucleação heterogênea Presenca de agentes nucleantes: superfície do recipiente, impurezas insolúveis, ou material estrutural Prática industrial: subresfriamento de 0,1 a 10°C [Smith, 1996: 121] 5 24/11/2002 METAIS 9 Estruturas de grão Grãos equiaxiais Crescimento de cristais aproximadamente igual em todas as direções Solidificação rápida Usualmente adjacentes a parede fria do molde Grãos colunares Longos, finos, grosseiros Solidificação relativamente lenta em gradiente de temperatura Perpendiculares à parede fria do molde [Smith, 1996: 128] 9
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