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FENÔMENOS QUE OCORREM NA SOLIDIFICAÇÃO
	
Os principais fenômenos que ocorrem durante a solidificação de metais, se não forem adequadamente controlados, podem prejudicar a qualidade das peças fundidas.
	Os principais fenômenos são:
Cristalização
Contração de volume
Concentração de impurezas
Desprendimento de gases
Cristalização
	Consiste no aparecimento das primeiras células cristalinas unitárias. Estas servem como núcleo para o crescimento de cristais, dando origem aos grãos e à estrutura granular típica dos metais.
O crescimento dos cristais não se dá de maneira uniforme, ou seja, a velocidade de crescimento não é a mesma em todas as direções. Além disso, as paredes do molde limitam o seu crescimento.
A figura 1a mostra o desenvolvimento de um núcleo, originando um tipo de cristal (semelhante a uma árvore), que chama-se dendrita. As dendritas crescem até encontrarem suas vizinhas para originarem os grãos.
A figura 1b mostra o caso particular da solidificação de um metal no interior de um molde metálico de forma prismática (lingoteira). A solidificação inicia-se nas paredes em que o metal líquido entra em contato com o molde. Os cristais em crescimento sofrem a interferência do molde e dos cristais vizinhos, tendendo a crescer mais rapidamente na direção perpendicular às paredes do molde. Isto origina uma estrutura colunar típica, mostrada na figura 1b.
Na figura 1c mostra grupos de cristais colunares, se encontrando segundo planos diagonais. As diagonais constituem planos de maior fragilidade. Durante operações posteriores de conformação mecânica podem surgir fissuras que inutilizam o material. Isso pode ser evitado arredondando-se os cantos.
b- Contração de volume
Do estado líquido ao sólido e contrações podem ocorrer:
 Contração líquida ( corresponde ao abaixamento da temperatura até o início da solidificação.
 Contração de solidificação ( corresponde a variação de volume que ocorre durante a mudança do estado líquido para sólido.
 Contração sólida ( corresponde à variação de volume que ocorre já no estado sólido, desde a temperatura final de solidificação até a temperatura ambiente.
	A contração depende da liga considerada (aços fundidos: 2,18-2,47%; fofos: 1-15%; Ni e ligas de Cu-Ni: 8-9%).
(A contração dá origem a uma heterogeneidade conhecida como vazio ou rechupe.
Figura 2a ( metal no estado líquido
Figura 2b ( a solidificação tem início na periferia, onde a temp. é mais baixa, e propaga-se em direção ao centro.
Figura 2c ( final da solidificação
Figura 2d ( contração sólida (há uma diminuição nas dimensões da peça solidificada).
	
Os vazios podem também localizar-se no interior das peças (próximos à superfície, porém invisível externamente)
Os vazios ou rechupes podem ser controlados ou eliminados usando recursos adequados (veja figura 4)
Figura 4a (exemplo de controle do rechupe na fundição de um lingote
Coloca-se sobre o topo da lingoteira uma peça postiça de material refratário, denominada cabeça quente ou massalote. Essa peça, por ser de material refratário retém o calor por mais tempo, e assim corresponderá a seção que solidifica por último. Nesta peça irá formar o rechupe.
Figura 4b ( exemplo de controle do rechupe na fundição de uma peça
O molde é projetado de modo a proporcionar um fluxo de metal líquido da seção mais grossa para a menos espessa. Nesse caso, o alimentador fica suprido de excesso de metal líquido, concentrando-se nele o rechupe.
Outros inconvenientes da contração na solidificação:
 aparecimento de trincas à quente (figura 3)
 aparecimento de tensões residuais
( Ambos podem ser controlados por um projeto adequado da peça. As tensões podem ser eliminadas por tratamento térmico.
c- Concentração de impurezas
	Algumas impurezas comportam-se de maneira diferente, conforme o estado em que se encontra o metal (sólido ou líquido). Certas impurezas são menos solúveis no estado sólido ou no estado líquido. 
	No caso de uma impureza ser menos solúvel no estado sólido, estas vão acompanhando o metal líquido remanescente a medida que a solidificação se processa, indo acumular-se na última seção solidificada. A concentração de impurezas constitui o fenômeno conhecido como segregação.
( Inconveniente da segregação:
O material apresenta composição química não uniforme e consequentemente propriedades mecânicas diferentes.
	As zonas segregadas geralmente localizam-se no interior da peça, onde as tensões são mais baixas, não constituindo um problema sério.
 	A segregação pode ser minimizada pelo rigoroso controle da composição química e/ou da velocidade de resfriamento.
d- Desprendimento de gases
Ocorre principalmente nas ligas Fe-C. 
	O O2 dissolvido no Fe tende a combinar-se com o C formando gases como CO e CO2, que escapam facilmente para a atmosfera enquanto a liga estiver no estado líquido.
	A medida que a temperatura decresce para a solidificação, a viscosidade da massa líquida diminui, dificultando a fuga dos gases. Esses gases ficam retidos nas proximidades da superfície das peças, na forma de bolhas.
( Em aços baixo carbono as bolhas não são prejudiciais, já que nas temperaturas de conformação mecânica, as bolhas têm suas paredes soldadas.
( Em aços alto carbono, adicionam-se desoxidantes (Al, Si, Mn) que formam óxidos sólidos com o O2, impedindo que este reaja com o C.
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