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Aula 1 Solidificação

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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
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METAIS
6
Solidificação de alguns metais
[Smith, 1996: 122]
Metal
Temperatura de solidifi-cação (°C)
Calor de solidificação (J/cm3)
Energia superficial (J/cm210-7)
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
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METAIS
7
Raio crítico e subresfriamento
[Smith, 1996: 125]
r*=	-2Tm
	HsT
 onde		
r*: raio crítico do núcleo
: energia livre superficial
Tm: temperatura de fusão/solidificação 
Hs : calor latente de solidificação 
T : graus de subresfriamento
7
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METAIS
8
Raio crítico: cobre
[Smith, 1996: 126]
8
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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
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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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