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Ciências dos Materiais 4- FORMAÇÃO E IMPERFEIÇÕES CRISTALINAS 1 ASSUNTO - Defeitos pontuais - Defeitos de linha (discordâncias) - Defeitos de interface (grão e maclas) - Defeitos volumétricos (inclusões, precipitados) Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais O QUE É UM DEFEITO? É uma imperfeição ou um "erro" no arranjo periódico regular dos átomos em um cristal. Podem envolver uma irregularidade • na posição dos átomos • no tipo de átomos O tipo e o número de defeitos dependem do material, do meio ambiente, e das circunstâncias sob as quais o cristal é processado. 2Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais IMPERFEIÇÕES ESTRUTURAIS - IMPORTÂNCIA- 3Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais Solidificação dos Metais • Os metais são fundidos para produzir peças acabadas e semi-acabadas. • Dois passos de solidificação Nucleação: Formação de núcleos estáveis. Crescimento de núcleos: Formação de estrutura de grãos. • Gradientes térmicos definem a forma de cada grão Prof. Davi Pereira Garcia 4 Liquido Nucleo Cortorno de Grão Grãos Cristais que irão formar grãos Ciências dos Materiais Formação Solução Solida • Dois mecanismos principais: Homogêneos e heterogêneos. • Nucleação Homogênea: Primeiro e caso mais simples. O próprio metal fornecerá átomos para formar núcleos. Metal, quando significativamente resfriado, tem vários átomos de movimento lento que se ligam uns aos outros para formar núcleos. Rede de átomos abaixo do tamanho crítico é chamado de embrião. Se o conjunto de átomos atingir tamanho crítico, eles crescem em cristais. Se não eles irão se dissolver. Cluster de átomos que são mais ricos do que o tamanho crítico são chamados núcleo. Ciências dos Materiais Energias envolvidas na nucleação homogênea. Volume de energia livre Gv • Liberada pela transformação de líquido para sólido. • ΔGv é a mudança na energia livre por unidade de volume entre líquido e sólido. • Mudança de energia livre para um núcleo esférico de raio r é dada por Energia de superfície Gs • Necessário para formar nova superfície sólida • ΔGs é a energia necessária para criar uma superfície. γ é especifico da energia de superfície. Então • ΔGs é a energia de retardo da transformação. 2s 4G r vGrr 3 3 4 Ciências dos Materiais Energia Livre Total • Energia Livre total é dada por: 23 4 3 4 rGrG vT Nucleo Acima do raio Critico r* Abaixo do raio Critico r* A energia é diminuída pelo crescimento dos cristais Energia é diminuída pela redissolução VG r 2 * Quando r=r*, d(ΔGT)/dr = 0 r* r ΔG + - ΔGv ΔGs ΔGT r* 7 Ciências dos Materiais Raio crítico versus superresfriamento • Quanto maior o grau de superresfriamento, maior a mudança na energia livre do volume ΔGv • ΔGs não muda de forma significativa. • À medida que o superresfriamento ΔT aumenta, o tamanho raio do núcleo crítico diminui. • A relação entre o raio critico e o superresfeiamento é dada por: TH T r f m 2 * r* = critical radius of nucleus γ = Surface free energy ΔHf = Latent heat of fusion Δ T = Amount of undercooling. 8 Ciências dos Materiais Nucleação Homogênea • A nucleação ocorre no liquido na superfície da estrutura de um material. Ex:- impurezas insolúveis. • Essas estruturas, chamadas agentes nucleantes, reduzem a energia livre necessária para formar núcleo estável. • Os agentes de nucleação também diminuem o tamanho crítico. • É necessária uma menor quantidade de superresfriamento para solidificar. • Usado excessivamente em indústrias. Liquido Solido Agente nucleantes θ Ciências dos Materiais Growth of Crystals and Formation of Grain Structure • Núcleo crescem em cristais em diferentes orientações. • Os limites de crescimento de cristais ocorre quando os cristais se juntam em solidificação completa. • Cristais solidificados são chamados de grãos em metais . • Os grãos são separados por contornos de grãos. • Quanto maior o numero de sítios nucleantes, maior o número de grãos formados. Nuclei growing into grains Forming grain boundaries Ciências dos Materiais Tipos de Grãos • Grãos Equiaxais: • Cristais, menores em tamanho, crescem igualmente em todas as direções. • Formado nos locais de alta concentração do núcleos. • Exemplo: - Parede do molde a frio • Grãos Colunares: Longos e grosseiros. Crescer predominantemente em uma direção. Formado nos locais de arrefecimento lento E gradiente de temperatura íngreme. Exemplo: - Grãos que estão longe da parede do molde. Columnar Grains Equiaxed Grains Mold Ciências dos Materiais • (a) Esquema da estrutura de grão de um metal solidificado em um molde frio. (b) Seção transversal de um lingote da liga de alumínio 1100 (99,0% Al) fundido pelo processo Properzi (processo de fundição centrifuga). Note-se a consistência com que os grãos colunares cresceram perpendicularmente às paredes do molde. Fonte: Fundamentos de Engenharia e Ciência dos Materiais. Smith Prof. Davi Pereira Garcia 12 (“ M e ta ls H a n d b o o k ”, v o l. 8 , 8 . e d ., A m e ri c a n S o c ie ty f o r M e ta ls , 1 9 7 3 , p . 1 6 4 .) Ciências dos Materiais Fundição nas Industrias • Nas indústrias, o metal fundido em peças semi-acabadas ou acabadas. Direct-Chill semicontinuous Casting unit for aluminum Continuous casting Of steel ingots Ciências dos Materiais Iron Smelting: Video Ciências dos Materiais Fundição nas Industrias • Nas indústrias, o metal fundido em peças semi-acabadas ou acabadas. Direct-Chill semicontinuous Casting unit for aluminum Continuous casting Of steel ingots Ciências dos Materiais Estrutura do grãos produzidos na industria • Para produzir lingotes fundidos com tamanho de grão pequeno, refinadores de grãos são adicionados. • Exemplo: - Para liga de alumínio, é adicionada uma pequena quantidade de titânio, boro ou zircónio. (a) (b) Grain structure of Aluminum cast with (a) and without (b) grain refiners. Ciências dos Materiais Solidificação Cristais • Para algumas aplicações (por exemplo: Lâminas de turbinas a gás - ambiente de alta temperatura), são necessários cristais individuais. • Cristais únicos têm alta resistência à fluência. • A cabeça de solidificação é conduzida através de cristal solidificante para crescer monocristal. • A taxa de crescimento é mantida lenta de modo que a temperatura na interface sólido-líquido é ligeiramente abaixo do ponto de fusão. Growth of single crystal for turbine airfoil. Ciências dos Materiais Processo Czochralski • Este método é usado para produzir monocristal de silício para dispositivos eletrônicos. • Um cristal semente é mergulhado em silício fundido e rodado. • O cristal semente é retirado lentamente enquanto o silício adere ao cristal semente e cresce como um único cristal. Ciências dos Materiais IMPERFEIÇÕES ESTRUTURAIS • Apenas uma pequena fração dos sítios atômicos são imperfeitos Menos de 1 em 1 milhão • Menos sendo poucos eles influenciam muito nas propriedades dos materiais e nem sempre de forma negativa 19Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais Soluções Metálicas Solidas • As ligas metálicas são usadas na maioria das aplicações de engenharia. • A liga é uma mistura de dois ou mais metais e não-metais.• Exemplo: Latão é liga binária de 70% Cu e 30% Zn. Iconel é uma superliga a base de niquel com mais 10 elementos. • Solução sólida é um tipo simples de liga em que os elementos estão dispersados em uma única fase. 20 Ciências dos Materiais Solução Sólida Substitucional • Os átomos do soluto substituem o átomo do solvente em uma estrutura de cristal. • A estrutura permanece inalterada. • A rede pode ficar ligeiramente distorcida devido à mudança no diâmetro dos átomos. Porcentagem de soluto no solvente pode variar de fração até 100% Solvent atoms Solute atoms 21 Ciências dos Materiais Solução Sólida Substitucional (Cont..) • A solubilidade dos sólidos será maior quando: Diâmetro dos átomos não diferem em mais de 15% As estruturas cristalinas forem semelhantes. Não haver muita diferença na eletronegatividade (outros compostos serão formados). Tenha valência próximas . • Exemplos:- Sistema Diferença de Raio Atômico Diferença Eletronega tividade Solubilida de no sólido Cu-Zn 3.9% 0.1 38.3% Cu-Pb 36.7% 0.2 0.17% Cu-Ni 2.3% 0 100% 22 Ciências dos Materiais 23 IMPERFEIÇÕES ESTRUTURAIS Exemplos de efeitos da presença de imperfeições o O processo de dopagem em semicondutores visa criar imperfeições para mudar o tipo de condutividade em determinadas regiões do material o A deformação mecânica dos materiais promove a formação de imperfeições que geram um aumento na resistência mecânica (processo conhecido como encruamento) o Wiskers de ferro (sem imperfeições do tipo discordâncias) apresentam resistência maior que 70GPa, enquanto o ferro comum rompe-se a aproximadamente 270MPa. Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais IMPERFEIÇÕES ESTRUTURAIS • São classificados de acordo com sua geometria ou dimensões 24Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais IMPERFEIÇÕES ESTRUTURAIS • Defeitos Pontuais associados c/ 1 ou 2 posições atômicas • Defeitos lineares uma dimensão • Defeitos planos ou interfaciais (fronteiras) duas dimensões • Defeitos volumétricos três dimensões 25Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 1- DEFEITOS PONTUAIS • Vacâncias ou vazios • Átomos Intersticiais • Schottky • Frenkel 26 Ocorrem em sólidos iônicos Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais VACÂNCIAS OU VAZIOS • Envolve a falta de um átomo • São formados durante a solidificação do cristal ou como resultado das vibrações atômicas (os átomos deslocam-se de suas posições normais) 27Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais VACÂNCIAS OU VAZIOS • O número de vacâncias aumenta exponencialmente com a temperatura Nv= N exp (-Qv/KT) Nv= número de vacâncias N= número total de sítios atômicos Qv= energia requerida para formação de vacâncias K= constante de Boltzman = 1,38x1023J/at.K ou 8,62x10-5 eV/ at.K 28Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais INTERSTICIAIS • Envolve um átomo extra no interstício (do próprio cristal) • Produz uma distorção no reticulado, já que o átomo geralmente é maior que o espaço do interstício • A formação de um defeito intersticial implica na criação de uma vacância, por isso este defeito é menos provável que uma vacância 29Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais INTERSTICIAIS 30 Átomo intersticial pequeno Átomo intersticial grande Gera maior distorção na rede Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais IMPUREZAS NOS SÓLIDOS • Um metal considerado puro sempre tem impurezas (átomos estranhos) presentes 99,9999% = 1022-1023 impurezas por cm3 • A presença de impurezas promove a formação de defeitos pontuais 31Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais LIGAS METÁLICAS • As impurezas (chamadas elementos de liga) são adicionadas intencionalmente com a finalidade: - aumentar a resistência mecânica - aumentar a resistência à corrosão - Aumentar a condutividade elétrica - Etc. 32Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais A ADIÇÃO DE IMPUREZAS PODE FORMAR • Soluções sólidas < limite de solubilidade • Segunda fase > limite de solubilidade A solubilidade depende : • Temperatura • Tipo de impureza • Concentração da impureza 33Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 34 Termos usados Elemento de soluto liga ou Impureza (< quantidade) Matriz ou solvente Hospedeiro (>quantidade) Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 35 SOLUÇÕES SÓLIDAS A estrutura cristalina do material que atua como matriz é mantida e não formam-se novas estruturas As soluções sólidas formam-se mais facilmente quando o elemento de liga (impureza) e matriz apresentam estrutura cristalina e dimensões eletrônicas semelhantes Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais SOLUÇÕES SÓLIDAS • Nas soluções sólidas as impurezas podem ser: - Intersticial - Substitucional 36 Ordenada Desordenada Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 37 SOLUÇÕES SÓLIDAS INTERSTICIAIS Os átomos de impurezas ou os elementos de liga ocupam os espaços dos interstícios Ocorre quando a impureza apresenta raio atômico bem menor que o hospedeiro Como os materiais metálicos tem geralmente fator de empacotamento alto as posições intersticiais são relativamente pequenas Geralmente, no máximo 10% de impurezas são incorporadas nos interstícios INTERSTICIAL Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 38 rC= 0,071 nm= 0,71 A rFe= 0,124 nm= 1,24 A EXEMPLO DE SOLUÇÃO SÓLIDA INTERSTICIAL Fe + C solubilidade máxima do C no Fe é 2,1% a 910 C (Fe CFC) O C tem raio atômico bastante pequeno se comparado com o Fe Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais Solubilidade do Carbono no Ferro • O carbono é mais solúvel no Ferro CCC ou CFC, considerando a temperatura próxima da transformação alotrópica? 39 ccc cfc Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 40 TIPOS DE SOLUÇÕES SÓLIDAS SUBSTITUCIONAIS SUBSTITUCIONAL ORDENADA SUBSTITUCIONAL DESORDENADA Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais FATORES QUE INFLUEM NA FORMAÇÃO DE SOLUÇÕES SÓLIDAS SUBSTITUCIONAIS REGRA DE HOME-ROTHERY • Raio atômico deve ter uma diferença de no máximo 15%, caso contrário pode promover distorções na rede e assim formação de nova fase • Estrutura cristalina mesma • Eletronegatividade próximas • Valência mesma ou maior que a do hospedeiro 41Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais EXEMPLO DE SOLUÇÃO SÓLIDA SUBSTICIONAL • Cu + Ni são solúveis em todas as proporções 42 00 Cu Ni Raio atômico 0,128nm=1,28 A 0,125 nm=1,25A Estrutura CFC CFC Eletronegatividade 1,9 1,8 Valência +1 (as vezes +2) +2 Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 2- DEFEITOS LINEARES: DISCORDÂNCIAS • As discordâncias estão associadas com a cristalização e a deformação (origem: térmica, mecânica e supersaturação de defeitos pontuais) • A presença deste defeito é a responsável pela deformação, falha e ruptura dos materiais 43Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 2- DEFEITOS LINEARES: DISCORDÂNCIAS • Podem ser: - Aresta - Hélice - Mista 44Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais VETOR DE BURGER (b) • Dá a magnitude e a direção de distorção da rede • Corresponde à distância de deslocamento dos átomos ao redor da discordância 45Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 2.1- DISCORDÂNCIA EM ARESTA • Envolve um SEMI-planoextra de átomos • O vetor de Burger é perpendicular à direção da linha da discordância • Envolve zonas de tração e compressão 46Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais DISCORDÂNCIAS EM ARESTA 47 Fonte: Prof. Sidnei, DCMM, PUCRJ Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais DISCORDÂNCIAS EM ARESTA 48 Fonte: Prof. Sidnei, DCMM, PUCRJ Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 2.2- DISCORDANCIA EM HÉLICE • Produz distorção na rede • O vetor de burger é paralelo à direção da linha de discordância 49Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais DISCORDANCIA EM HÉLICE 50Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais Discordância Mista 51Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 2.2- DISCORDANCIA EM HÉLICE 52 DISCORDÂNCIA EM HÉLICE NA SUPERFÍCIE DE UM MONOCRISTAL DE SiC. AS LINHAS ESCURAS SÃO DEGRAUS DE ESCORREGAMENT SUPERFICIAIS. (Fig. 5.3-2 in Schaffer et al.). Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais DISCORDÂNCIAS NO TEM 53Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 54 CONSIDERAÇÕES GERAIS A quantidade e o movimento das discordâncias podem ser controlados pelo grau de deformação (conformação mecânica) e/ou por tratamentos térmicos Com o aumento da temperatura há um aumento na velocidade de deslocamento das discordâncias favorecendo o aniquilamento mútuo das mesmas e formação de discordâncias únicas Impurezas tendem a difundir-se e concentrar-se em torno das discordâncias formando uma atmosfera de impurezas Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais CONSIDERAÇÕES GERAIS • O cisalhamento se dá mais facilmente nos planos de maior densidade atômica, por isso a densidade das mesmas depende da orientação cristalográfica • As discordâncias geram vacâncias • As discordâncias influem nos processos de difusão • As discordâncias contribuem para a deformação plástica 55Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 3- DEFEITOS PLANOS OU INTERFACIAIS • Envolvem fronteiras (defeitos em duas dimensões) e normalmente separam regiões dos materiais de diferentes estruturas cristalinas ou orientações cristalográficas 56Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 3- DEFEITOS PLANOS OU INTERFACIAIS • Superfície externa • Contorno de grão • Fronteiras entre fases • Maclas ou Twins • Defeitos de empilhamento 57Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 3.1- DEFEITOS NA SUPERFÍCIE EXTERNA • É o mais óbvio • Na superfície os átomos não estão completamente ligados • Então o estado energia dos átomos na superfície é maior que no interior do cristal • Os materiais tendem a minimizar está energia • A energia superficial é expressa em erg/cm2 ou J/m2) 58Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 3.2- CONTORNO DE GRÃO • Corresponde à região que separa dois ou mais cristais de orientação diferente um cristal = um grão • No interior de cada grão todos os átomos estão arranjados segundo um único modelo e única orientação, caracterizada pela célula unitária 59Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais Monocristal e Policristal Monocristal: Material com apenas uma orientação cristalina, ou seja, que contém apenas um grão Policristal: Material com mais de uma orientação cristalina, ou seja, que contém vários grãos 60Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais LINGOTE DE ALUMÍNIO POLICRISTALINO 61Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais GRÃO • A forma do grão é controlada: - pela presença dos grãos circunvizinhos • O tamanho de grão é controlado - Composição química - Taxa (velocidade) de cristalização ou solidificação 62Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais FORMAÇÃO DOS GRÃOS 63 A forma do grão é controlada: - pela presença dos grãos circunvizinhos O tamanho de grão é controlado - Composição - Taxa de cristalização ou solidificação Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais CONSIDERAÇÕES GERAIS SOBRE CONTORNO DE GRÃO • Há um empacotamento ATÔMICO menos eficiente • Há uma energia mais elevada • Favorece a nucleação de novas fases (segregação) • favorece a difusão • O contorno de grão ancora o movimento das discordâncias 64Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais Discordância e Contorno de Grão A passagem de uma discordância através do contorno de grão requer energia 65 DISCORDÂNCIA O contorno de grão ancora o movimento das discordância pois constitui um obstáculo para a passagem da mesma, LOGO QUANTO MENOR O TAMANHO DE GRÃO .........A RESISTÊNCIA DO MATERIALProf. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais CONTORNO DE PEQUENO ÂNGULO • Ocorre quando a desorientação dos cristais é pequena • É formado pelo alinhamento de discordâncias 66Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais OBSERVAÇÃO DOS GRÃOS E CONTORNOS DE GRÃO • Por microscopia (ÓTICA OU ELETRÔNICA) • utiliza ataque químico específico para cada material O contorno geralmente é mais reativo 67Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 68 GRÃOS VISTOS NO MICROSCÓPIO ÓTICO Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais Virtual Lab Modules • Click on the following figures to open the virtual lab modules related to polishing the specimen for Metallography. 69 Ciências dos Materiais Effect of Etching Unetched Steel 200 X Etched Steel 200 X Unetched Brass 200 X Etched Brass 200 X 70 Ciências dos Materiais Virtual Lab Modules • Click on the following figures to open the virtual lab modules related to etching the specimen. 71 Ciências dos Materiais Virtual Lab Modules • Click on the following figures to open the virtual lab modules related to metallographic observation. 72 Ciências dos Materiais TAMANHO DE GRÃO • O tamanho de grão influi nas propriedades dos materiais • Para a determinação do tamanho de grão utiliza-se cartas padrões ASTM ou ABNT 73Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais DETERMINAÇÃO DO TAMANHO DE GRÃO (ASTM) • Tamanho: 1-10 • Aumento: 100 X N= 2 n-1 N= número médio de grãos por polegada quadrada n= tamanho de grão 74 Quanto maior o número menor o tamanho de grão da amostra Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais Existem vários softwares comerciais de simulação e determinação do tamanho de grão 75Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais Measuring ASTM Grain Size Number • Click the Image below to play the tutorial. 76 Ciências dos Materiais Average Grain Diameter • Average grain diameter more directly represents grain size. • Random line of known length is drawn on photomicrograph. • Number of grains intersected is counted. • Ratio of number of grains intersected to length of line, nL is determined. d = C/nLM C=1.5, and M is magnification 3 inches 5 grains. 77 Ciências dos Materiais Virtual Lab Module • Click on the following figures to open the virtual lab modules related to grain size measurement. 78 Ciências dos Materiais CRESCIMENTO DO GRÃO com a temperatura 79 Em geral, por questões termodinâmicas (energia) os grãos maiores crescem em detrimento dos menores Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais TWINS MACLAS OU CRISTAIS GÊMEOS • É um tipo especial de contorno de grão • Os átomos de um lado do contorno são imagens especulares dos átomos do outro lado do contorno • A macla ocorre num plano definido e numa direção específica,dependendo da estrutura cristalina 80Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais ORIGENS DOS TWINS MACLAS OU CRISTAIS GÊMEOS • O seu aparecimento está geralmente associado com A PRESENÇA DE: - tensões térmicas e mecânicas - impurezas - Etc. 81Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 4- IMPERFEIÇÕES VOLUMÉTRICAS • São introduzidas no processamento do material e/ou na fabricação do componente 82Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 4- IMPERFEIÇÕES VOLUMÉTRICAS - Inclusões Impurezas estranhas - Precipitados são aglomerados de partículas cuja composição difere da matriz - Fases forma-se devido à presença de impurezas ou elementos de liga (ocorre quando o limite de solubilidade é ultrapassado) - Porosidade origina-se devido a presença ou formação de gases 83Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais Inclusões 84 INCLUSÕES DE ÓXIDO DE COBRE (Cu2O) EM COBRE DE ALTA PUREZA (99,26%) LAMINADO A FRIO E RECOZIDO A 800o C. Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais Inclusões 85 SULFETOS DE MANGANÊS (MnS) EM AÇO RÁPIDO. Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 86 As figuras abaixo apresentam a superfície de ferro puro durante o seu processamento por metalurgia do pó. Nota-se que, embora a sinterização tenha diminuído a quantidade de poros bem como melhorado sua forma (os poros estão mais arredondados), ainda permanece uma porosidade residual. COMPACTADO DE PÓ DE FERRO,COMPACTAÇÃO UNIAXIAL EM MATRIZ DE DUPLO EFEITO, A 550 MPa COMPACTADO DE PÓ DE FERRO APÓS SINTERIZAÇÃO A 1150oC, POR 120min EM ATMOSFERA DE HIDROGÊNIO Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais EXEMPLO DE PARTÍCULAS DE SEGUNDA FASE 87 A MICROESTRUTURA É COMPOSTA POR VEIOS DE GRAFITA SOBRE UMA MATRIZ PERLÍTICA. CADA GRÃO DE PERLITA, POR SUA VEZ, É CONSTITUÍDO POR LAMELAS ALTERNADAS DE DUAS FASES: FERRITA (OU FERRO-A) E CEMENTITA (OU CARBONETO DE FERRO). Prof. Davi Pereira Garcia Ciências dos Materiais 88 microestrutura da liga Al-Si-Cu + Mg mostrando diversas fases precipitadas Prof. Davi Pereira Garcia
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