Imperfeies em Slidos Defeitos pontuais

uma imperfeio ou um "erro" no arranjo peridico regular dos tomos em um cristal. Podem envolver uma irregularidade na posio dos tomos e no tipo de tomos

Lacunas ou Vazios

Envolve a falta de um tomo So formados durante a solidificao do cristal ou como resultado das vibraes atmicas (os tomos deslocam-se de suas posies normais), todos os slidos cristalinos possuem lacunas O nmero de vazios aumenta exponencialmente com a temperatura

Intersticiais

Envolve um tomo extra no interstcio (do prprio cristal), produz uma distoro no reticulado, j que o tomo geralmente maior que o espao do interstcio. A formao de um defeito intersticial implica na criao de um vazio, por isso este defeito menos provvel que um vazio.

A presena controlada de imperfeies no material altera a propriedades fsicas de um determinado material.

Ligas metlicas (ferrosas) Ligas ferrosas so ligas metlicas onde o ferro o elemento majoritrio. So amplamente utilizadas na engenharia, nas indstrias e no dia a dia. So as ligas produzidas em maior quantidade e sua ampla utilizao se deve a abundancia do elemento na natureza, sua fcil produo e a sua versatilidade. As Vantagens so resistncia, custo acessvel (relativamente baixo). As desvantagens so a densidade elevada, a condutividade baixa e a baixa resistncia corroso. As ligas ferrosas so divididas em dois grandes grupos, aos e ferros fundidos, e so classificados de acordo com o teor de carbono presente em cada uma.

Presena de carbono nas Ligas ferrosas (ametal) O carbono juntamente com o ferro o segundo componente das ligas ferrosas, o minrio de ferro encontrado na natureza abundante de carbono. O uso comercial das ligas ferrosas est condicionado retirada do carbono do material. O carbono retirado em fornos do tipo Besinger.

Principais ligas ferrosas

Minrio de ferro: tem + de 10% de carbono e impurezas.

Magnetita: o principal minrio de ferro encontrado na natureza que apresenta alto teor de ferro e a magnetita a pedra - im mais magntica de todos os minerais da Terra, e a existncia desta propriedade foi utilizada para a fabricao de bssolas. Ferro Gusa: (4,77% a 10% de carbono) obtido no alto-forno pela reao de reduo do minrio de Ferro com carvo ou coque (combustvel derivado do carvo), juntamente com o calcrio. considerado como uma liga de Ferro e Carbono e usado para obter outras ligas de Ferro e ao. Para fabricar o ao necessrio retirar as quantidades em excesso de Carbono e impurezas presentes no Ferro gusa. Da produo do ao, especificamente dos processos de oxidao envolvidos, resulta a escria que um aglomerado contendo diversos elementos que no interessam estar presentes no ao e que so excludos nesta forma; a escria pode ser depois reciclada e utilizada noutras aplicaes.

Ferro Fundido: (2,11% a 4,77% de Carbono) uma liga de ferro em mistura euttica com elementos base de carbono e silcio. Forma uma liga metlica de ferro, carbono (a partir de 2,11%), silcio (entre 1 e 3%), podendo conter outros elementos qumicos. Sua diferena para o ao que este tambm uma liga metlica formada essencialmente por ferro e carbono, mas com percentagens entre 0,002 e 2,11%. Os ferros fundidos dividem-se em trs tipos principais: branco, cinzento e nodular.

Aos: (0,10% a 2,10% de Carbono) uma liga metlica formada essencialmente por ferro e carbono, com percentagens deste ltimo variando entre 0,008 e 2,11%.

A diferena fundamental entre ambos que o ao, pela sua ductibilidade, facilmente deformvel por forja, laminao e extruso, enquanto que uma pea em ferro fundido muito frgil.

A presena de carbono no material o torna suscetvel ao de tratamento trmico, quanto maior o teor em uma liga ferrosa maiores sero os efeitos do tratamento trmico no material.

Tratamento Trmico

Tratamento trmico tem o objetivo de alterar a propriedade do ao em vrios processos que so aquecidos e resfriados em diferentes condies. Todo tratamento trmico envolve 03 fases: - Aquecimento; - Manuteno da Temperatura; - Resfriamento. A combinao de tempo e temperatura em cada fase do tratamento pode atribuir diferentes caractersticas ao material.

Tmpera (800 - 1200) um processo de tratamento trmico de aos para aumentar a dureza e a resistncia dos mesmos e tem duas etapas: aquecimento e esfriamento rpido. O aquecimento tem como objetivo obter a organizao dos cristais do metal, numa fase chamada austenitizao. O esfriamento brusco visa obter a estrutura martensita. O objetivo conduzir o ao a uma fase, na qual se obtm o melhor arranjo possvel dos cristais do ao, para obter a futura dureza. Quase sempre, aps a tmpera, a pea submetida ao revenimento. A segunda etapa da tmpera o resfriamento, o qual deve ser brusco, em leo ou gua. A rapidez do resfriamento importante para impedir que o ao mude para fase diferente daquela que se obteve na temperatura.

Revenimento (350 - 600) aplicado nos aos para corrigir a tenacidade e a dureza excessiva, conseguindo o aumento da tenacidade dos aos e o reaquecimento das peas temperadas, a temperaturas abaixo da linha inferior de transformao do ao, dependendo da temperatura resulta em pequena ou grande transformao da estrutura martenstica. O processo de revenimento feito para atender as especificaes de dureza dos clientes.

Recozimento

um processos de tratamento trmicos dos aos. O processo se da pelo aquecimento das peas, e o tempo em temperatura calculado em funo do tamanho da pea ou do lote, e o resfriamento em velocidades e condies adversas. Nos processos trmicos, o recozimento reduzir a dureza para ter uma maior usinabilidade das peas que iro ser construdas, existem alguns processos que necessitam de atmosfera controlada ou proteo, elas so mantidas em temperaturas relativamente baixas entre 550C e 900C. A temperatura estipulada pelo tipo do ao que pode ser consultado em uma tabela do fabricante. O resfriamento feito de maneira lenta, dentro do forno que foi aquecido ou na temperatura ambiente ou em caixas.

Normalizao

o processo de tratamento trmico que tem como objetivo diminuir a granulao do ao um tratamento que refina a estrutura do ao, dando propriedades melhores que as conseguidas no processo de recozimento. Esse processo pode ser feito no final ou pode ser um processo intermedirio. O processo feito em duas partes, o aquecimento que o tempo depende da espessura da pea em atmosfera controlada e resfriamento ao ar. O processo de Normalizao facilita a usinagem da pea.

Tratamentos Termoqumicos

Tratamentos termoqumicos so processos que visam adio, por difuso, de carbono, nitrognio ou boro na superfcie do ao. Como a difuso desses elementos nos aos s significativa em altas temperaturas (500 a 1000C), o tratamento denominado termoqumico. Utilizado principalmente na produo de rolamentos e engrenagens.

Os processos utilizados so:

1. Cementao; Consiste na introduo de carbono na superfcie do ao, de modo que este, depois de temperado, apresente uma superfcie mais dura.

2. Nitretao; o processo de introduo superficial de nitrognio no ao, pelo aquecimento do mesmo entre 500 e 570C, para formar uma camada dura de nitretos.

3. Cianetao; Consiste em aquecer o ao em temperaturas acima de A1, em um banho de sal fundido, de modo que a superfcie do ao absorva carbono e nitrognio. Aps a tmpera em leo ou gua o ao desenvolve uma camada dura, resistente ao desgaste.

4. Carbonitretao; Tambm conhecido como cianetao seca, cianetao a gs ou nitrocarbonetao, um processo de introduzir carbono e nitrognio no ao a partir de uma mistura gasosa apropriado. O objetivo da carbonitretao formar no ao uma camada resistente ao desgaste de 0,07 a 0,70 mm

5. Boretao: Consiste no enriquecimento superficial em boro no ao pela difuso qumica, com formao de boretos de ferro (Fe2B e F B). A boretao pode ser gasosa, lquida ou slida.