Ciên. Mat. Difusão

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MECANISMO DE DIFUSÃO 
DIFUSÃO 
 
 
 Para que a difusão ocorra, são necessárias 
lacunas e energia. 
 É o movimento de uma 
espécie química de uma 
região de alta concentração 
para outra de baixa 
concentração. 
Perspectiva atômica: a difusão é a migração em etapas 
dos átomos de um sítio para outro do retículo cristalino ou o 
transporte de matéria no estado sólido por movimento 
atômico, induzido por agitação térmica. 
DIFUSÃO 
 Átomos migram para regiões de menor concentração. 
 Um átomos de um metal difunde para o interior de outro: 
interdifusão ou difusão de impurezas. 
 Ex: Cobre e Níquel 
MECANISMOS DA DIFUSÃO 
- aquecidos a alta 
temperatura; 
- mantem longo 
tempo, 
- resfriado a temp. 
ambiente; 
 
MECANISMO DE DIFUSÃO 
 Para ocorrer a movimentação dos átomos são necessárias 
duas condições: 
 
1. Existir espaço livre (lacunas) adjacente 
2. o átomo deve possuir energia suficiente para quebrar 
as ligações atômicas que o une aos seus átomos vizinhos e 
então causar alguma distorção na rede cristalina durante o 
deslocamento. 
 Difusão por lacunas: um átomo deixa sua posição na 
rede para preencher uma lacuna próxima. 
 
MECANISMO DE DIFUSÃO 
DIFUSÃO INTERSTICIAL 
Átomos que migram de uma posição intersticial para outra 
vizinha que esteja vazia. 
Ex.: hidrogênio, carbono, nitrogênio e oxigênio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 A migração atômica pode ocorrer ao longo: 
 
- das discordâncias (o movimento das discordâncias produz 
deformação); 
- contornos de grão; 
- superfícies externas. 
 
CAMINHOS DA DIFUSÃO 
 Menores energias de ativação (energia mínima necessária para 
que ocorra a reação) aumentam o coeficiente de difusão e o fluxo. 
 Energias de ativação são geralmente menores para átomos 
difundindo através de estruturas cristalinas mais abertas. 
CFC CCC 
Fe 
 
  
C 32,9 kcal/mol 
N 34,6 kcal/mol 
H 10,3 kcal/mol 
C 20,9 kcal/mol 
N 18,3 kcal/mol 
H 3,6 kcal/mol 
Fatores que afetam a difusão e a energia de 
ativação 
EFEITOS DA ESTRUTURA NA DIFUSÃO 
 Endurecimento da superfície exterior de um 
componente de aço, mediante um processo de carbonetação 
(cementação), nitretação e carbonitretação; usado para 
melhorar a resistência ao desgaste e à fadiga. 
APLICAÇÕES PRÁTICAS DA DIFUSÃO 
 
 Modificação superficial de peças 
NITRETAÇÃO 
É um tratamento térmico de endurecimento superficial, 
que introduz nitrogênio na superfície do aço a uma faixa 
de temperatura entre 450 °C a 600°C. 
 É indicada na obtenção de 
peças com superfície de maior 
dureza, para aumentar a 
resistência do desgaste, à fadiga, 
à corrosão e ao calor. 
Microestruturas do aço ferramenta AISI 
420 após a nitretação sob plasma em alta 
temperatura (550°C). 
NITRETAÇÃO 
Microestruturas do aço AISI 316L após a 
nitretação sob plasma na temperatura 
(400°C). 
CEMENTAÇÃO 
 Consiste em introduzir maiores quantidades de carbono 
em superfícies de aço com baixos teores de carbono. 
 É indicada para aços-carbono 
ou aços-ligas cujo teor original 
de carbono seja inferior a 0,25%. 
 O processo aumenta esse teor 
até valores em torno de 1%, 
assegurando uma superfície 
dura e um núcleo tenaz. 
Difusão de átomos na 
superfície na cementação. 
CEMENTAÇÃO 
Engrenagem, Camadas da microestrutura 
estrutura martensítica com camada 
cementada; 
APLICAÇÕES 
Eixo da manivela automotiva 
Engrenagens dos 
redutores de velocidade 
Aço ferramenta H13 
 Estampar - processo 
de dobra de chapas