TrabalhosGratuitos.com - Trabalhos, Monografias, Artigos, Exames, Resumos de livros, Dissertações
Pesquisar

Propriedades mecanicas e quimicas dos materiais

Por:   •  11/4/2018  •  Pesquisas Acadêmicas  •  3.399 Palavras (14 Páginas)  •  98 Visualizações

Página 1 de 14

Índice                                                                                     Páginas                                                

1. Introdução        2

2. Alguns conceitos chave        3

2.1. Polimorfismo/Alotropia.        3

2.2.Entropia        3

2.3.Entalpia        4

2.4.Resfriamento        4

3.        Redes cristalinas        4

3.1.Prevalência da estrutura cristalina        5

3.2.Sistemas cristalinos        5

4.        Cristalização        6

5.        Mecanismo de processo de cristalização        7

6.        Crescimento de cristais num metal líquido e formação da estrutura de grão        9

7.        Algumas considerações sobre o mecanismo do processo de cristalização        11

8.        Estrutura de grão nos processos industriais        11

9.        Aspectos das formações cristalinas e estruturas do lingote        12

10.        Conclusão        14

11.        Bibliografia        15


1. Introdução

Os métodos de obtenção de peças sólidas através de fundição têm preocupado muito a engenharia nos últimos tempos devido aos vários tipos de imperfeições dos metais, pois essas imperfeições afectam muito nas propriedades físicas e mecânicas. Para que o metal solidifique é necessário que passe de um processo crítico que é o processo do resfriamento, pois a qualidade do material depende de como ele é resfriado.

Durante o resfriamento, o metal líquido vazado solidifica, mas na fase de solidificação acontece um processo chamado cristalização que consiste em duas fases: na formação de pequenos cristais (chamados embriões ou núcleo de cristalização) e na fase de crescimento dos cristais.

2. Alguns conceitos chave

2.1. Polimorfismo/Alotropia - fenómeno onde uma substância apresente variações de arranjos cristalinos em diferentes condições.

As pequenas variações da pressão, que podem existir na pratica, geralmente não originam transformações polimorfas, portanto alotropia causada pela variação da temperatura é o factor mais importante que se aproveita nos estudos práticos das propriedades dos metais e suas ligas.

Ex: polimorfismo do ferro puro

[pic 1]

Figura 1. Polimorfismo do ferro

2.2.Entropia

Pode ser chamada de uma energia incapaz de realizar trabalho, e está presente em todos os processos, no sentido do aumento global da Entropia. A perda de energia em cada processo da sua transformação, está relacionada com o aumento da Entropia. A energia é perdida, dissipada e não temos como reaproveitá-la.

De modo geral a Entropia aumenta com a elevação da temperatura, pois de acordo com a Energia Livre de Gibbs, a energia livre é dada pela diferença da energia total e os factores entrópicos:

G=H-TS

Onde, G=Energia Livre, H=Entalpia, T=Temperatura, S=Entropia.

2.3.Entalpia

Entalpia (H) → vamos chamar de entalpia a energia na forma de calor de cada substância.

Variação de Entalpia (∆H) → saldo energético → ∆H = Hfinal - Hinicial

Como o final da reação são os produtos e o início os reagentes temos:

∆H = Hprodutos - Hreagente

2.4.Resfriamento

É o processo de abaixamento da temperatura. As formas de resfriamento do metal fundido dependem das propriedades do material em conformidade das propriedades desejadas, entretanto existem várias formas de resfriamento, dos quais destacam-se as seguintes: ao ar atmosférico, em areia, em água, em óleo, etc.

Nota: Esta é a fase crítica, pois o resfriamento excessivamente rápido pode provocar tensões mecânicas na peça, inclusive com aparecimento de trincas, e a formação de bolhas. Se houver um resfriamento muito lento ocorrerá a diminuição da produtividade.

Estes eventos influenciam bastante o tamanho, forma, uniformidade e composição química dos grãos formados na peça fundida, que por sua vez influencia as suas propriedades globais.

  1. Redes cristalinas

estrutura cristalina de um sólido é a designação dada ao conjunto de propriedades que resultam da forma como estão espacialmente ordenados os átomos ou moléculas que o constituem. Note-se que apenas os sólidos cristalinos exibem esta característica,  já que ela é o resultado macroscópico da existência subjacente de uma estrutura ordenada ao nível atómico, replicada no espaço ao longo de distâncias significativas face à dimensão atómica ou molecular, o  que é exclusivo dos cristais.

...

Baixar como (para membros premium)  txt (21.8 Kb)   pdf (521.2 Kb)   docx (1.7 Mb)  
Continuar por mais 13 páginas »
Disponível apenas no TrabalhosGratuitos.com