A solidificação dos metais no interior dos moldes transição. A solidificação se processa em duas etapas consecutivas:

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1 Solidificação A solidificação dos metais no interior dos moldes transição do estado líquido para o sólido. A solidificação se processa em duas etapas consecutivas: i) de nucleação ii) crescimento de novas fase(sólida) em meio a anterior(líquida).

2 Nucleação e crescimento de cristais Nucleação Formação de núcleos estáveis no fundido Crescimento Transformação de núcleos em cristais Formação de uma estrutura de grãos

3 Fenômenos que ocorrem na solidificação 1º - Cristalização 2º - Contração de volume (volumétrica ou tridimensional) 3º - Concentração de impurezas 4º - Desprendimento de gases

4 Nucleação Nucleação homogênea Próprio metal fornece átomos para formar núcleos Subresfriamento usualmente de centenas de graus Celsius Nucleação heterogênea Presenca de agentes nucleantes: superfície do recipiente, impurezas insolúveis, i ou material estrutural t Prática industrial: subresfriamento de 0,1 a 10 C

5 Nucleação homogênea A fase sólida nucleia em meio à fase líquida, sem que haja interferência ou contribuição energética de elementos ou agentes estranhos ao sistema metal líquido/metal sólido (Esta é uma condição pouco realista). Exemplo: para metais puros lentamente resfriados abaixo da temperatura de fusão até uma certa temperatura, numerosos núcleos homogêneos cristalinos são criados pelo movimento lento de átomos.

6 Nucleação homogênea Estrutura dos metais líquidos: estado desordenado de átomos no qual ocorre esporadicamente o surgimento aleatório de pequenas regiões atomicamente ordenadas segundo estrutura cristalina do metal correspondente. Embriões da fase sólida: regiões com ordenação de curto alcance; podem ser determinados por difração de raios X. Os embriões eventualmente tornam-se estáveis, crescendo posteriormente, dependendo de seu tamanho crítico e condições térmicas existentes na fase líquida. líquido embrião

7 Nucleação homogênea A forma aproximada dos embriões é esférica; razão pela qual pode- se associar aos mesmos um diâmetro médio (d) ou um raio médio (d/2). Condição para sobrevivência dos embriões sob a forma de núcleos estáveis: T< T f (a fase líquida deve estar a uma temperaturat inferior i à temperatura de fusão; ou seja, o líquido precisa estar submetido a um Superresfriamento Térmico (T), conforme mostra Figura.

8 Formação de núcleos Líquido Líquido Contornos de grão [Smith h, 1996: 121] Núcleos Cristais que formarão grãos Grãos

9 Cristalização Aparecimento das primeiras i células l cristalinas unitárias, que servem como núcleos para o posterior desenvolvimento ou crescimento dos cristais, dando finalmente, origem aos grãos definitivos iti e a estrutura t granular típicas dos metais.

10 Cristalização Os grãos cristalinos vão crescendo e formarão uma estrutura chamada dendrita As dendritas formam-se em quantidades cada vez maiores até se encontrarem; o seu crescimento é, então, impedido pelas dendritas vizinhas, originando os grãos e os contornos de grãos, que delimitam cada grão cristalino, formando a massa sólida.

11 Ci Cristalização

12 Representação esquemática da solidificação (a) Nucleação de cristais em sítios aleatórios no interior do metal fundido; a orientação cristalográfica de cada sítio é diferente. (b) e (c) Crescimento dos Núcleos estáveis Cristais em crescimento cristais com a solidificação. (d) Metal solidificado, mostrando grãos individuais e contornos de grão; nota-que o encontro dos grãos vizinhos pode ocorrer em diferentes ângulos. Formação de contornos Grãos formados após solidificação

13 - Contração de solidificação correspondente a variação de volume que ocorre durante a mudança do estado líquido para o sólido; - Contração sólida correspondente a variação de volume que ocorre já no estado sólido, desde a temperatura de fim de solidificação até a temperatura ambiente.

14 A contração é expressa em porcentagem de volume; Para exemplificar, a contração sólida varia de acordo com a liga considerada: -aços fundidos tem contração de 2,18% a 2,47%

15 Contração de Volume -Os metais ao se solidificarem sofrem uma contração - Contração líquida Correspondente ao abaixamento da temperatura até o início da solidificação;

16 Raio crítico e subresfriamento/superesfriamento r c 2 SLT f H. T Onde: r c : raio crítico do núcleo SL : energia livre superficial i T f: temperatura de fusão/solidificação H : calor latente de solidificação T : graus de subresfriamento

17 Solidificação de alguns metais Metal Temperatura Calor de Energia T de subresfriamento de solidifi- solidificação superficial cação ( C) (J/cm 3 ) (J/cm ) máximo ( C) Pb [Smit th, : 122] Al Ag Cu Ni Fe Pt

18 Propriedades de interesse na nucleação dos metais 2] 996: 122 Smith, 19 [S Propriedades importantes: L v, calor latente de fusão (energia por unidade de volume); SL, tensão superficial entre as fases sólida e líquida (energia por unidade de superfície), T, Superresfriamento térmico.

19 Estruturas de grão Grãos equiaxiais Crescimento de cristais aproximadamente igual em todas as direções Solidificação rápida Usualmente adjacentes a parede fria do molde Grãos colunares Longos, finos, grosseiros Solidificação relativamente lenta em gradiente de temperatura Perpendiculares à parede fria do molde

20 Estruturas de grão [Smith, 1996: 129]

21 Nucleação homogênea Matematicamente tem-se: G=H-TS G Ttotal = -G Vol + G sup G Ttotal = 4/3r 3 (T/Tf)Lv + 4r 2 Sl negativo positivo Líquido Sólido Interface S/L r 4/3r 3 4r 2 Fonte: Kurz & Fischer, Solidification

22 Núcleos são considerados esféricos, com diâmetro geralmente da ordem de 10A; Portanto a razão superfície/volume é muito alta; Como há uma energia positiva associada com a formação da superfície, esta comporta-se como uma barreira para a formação e crescimento do núcleo. Líquido Sólido Interface S/L r 4/3r 3 4r 2

23 Líquido Sólido Interface S/L Variação de Energia Livre Raio crítico 4/3r 3 E V G Vol 4r G 2 Sl E S E Total G Tot Raio r 4/3r 3 4r 2 r c SLT f 2 H. TT Existe um raio crítico, a partir do qual 3 2 o núcleo cresce e abaixo do qual este 16 * SLT f G 2 desaparece, sempre com diminuição 3H. T de energia livre 2

24 Crescimento estável do embrião-núcleo implica necessariamente na diminuição de sua energia livre de volume (G v <0) e aumento da energia livre de superfície (G s >0): Ocorre uma diminuição de GG v e um aumento de GG s com o cresciemnto do embrião estável. G GV Gs Estabilidade do embrião ou núcleo da fase sólida (variação da energia livre do sistema) em função do seu tamanho (raio médio, r)

25 Considerando esférico o volume e a superfície do núcleoembrião: G 3 T r L v (4r 3 T f 4 2 ) SL onde Lv, calor latente de fusão (energia por unidade de volume); SL, tensão superficial entre as fases sólida e líquida (energia por unidade de superfície) A Energia crítica (G c ) corresponde a um valor de raio também crítico (r c ) para o crescimento dos embriões. r< r c embriões diluem r>r c núcleos crescem

26 Portanto: r c T SL f SL f G H. T 3H 2. T 2 * 16 T Para cada T, ou seja, para cada super-resfriamento tem-se um valor de r c T, T rc G* Desde que espontaneamente os embriões surgidos com r rc ocorrerá nucleação homogênea. A nucleação é mais fácil de ocorrer a medida que fica menor r c, isto é o aumento de T favorece a nucleação.

27 Variação de r com a o subresfriamento

28 Superaquecimento e Superesfriamento AFETA O RAIO CRÍTICO

29 SUPERESFRIAMENTO O superresfriamento aumenta com a velocidade de esfriamento. Aumento do número de núcleos, número de células eutéticas e velocidade d de crescimento. Efeito da velocidade de esfriamento sobre o superresfriamento (ferro fundido cinzento

30 Pode-se concluir que o super-resfriamento é um fator estimulante da nucleação Pode-se concluir que o super-resfriamento é um fator estimulante da nucleação homogênea, uma vez que ocorre com menor dispêndio de energia.

31 SUPERAQUECIMENTO Influência do superaquecimento sobre o número de células eutéticas (ferros fundidos)

32 Estando a fase líquida superesfriada, afasesólida apresentará maior estabilidade termodinâmica por possuir Energia Livre (G) < a fase líquida. Curvas de energia livre das fases líquida esólida de ummetal, mostrando a estabilidade relativa de ambas em torno do ponto de fusão.

33 a termodinâmica diz que o estado líquido é o estado de equilíbrio e que abaixo desta temperatura o estado sólido é o mais estável. Portanto sempre prevalece o sistema de menor energia a uma dada temperatura.

34 Esperaria-se portanto que um metal líquido solidifique espontaneamente quando resfriado abaixo de sua T fusão. No entanto, não é isto que se observa, já que é possível superresfriar uma grande quantidade de metais líquidos, em condições adequadas, até 250K abaixo da T fusão sem que ocorra nenhuma transformação.

35 Na temperatura de fusão, Gdafaselíquidaeadafase sólida são iguais: G=H-TS onde G = Energia Livre, T = Temperatura Absoluta, e S = Entropia Em temperaturast menores que a de fusão, a fase sólida apresenta Energia Livre (G) menor que a fase líquida; ocorre liberação de calor: O potencial termodinâmico (driving g force) ) para a transformação de fases constitui-se na diferença entre a Energia Livre da fase antiga e a da nova fase.

36 A termodinâmica diz que quando a energia livre de um sistema diminui este tende para o equilíbrio i neste valor de energia. Variação de Energia Livre no resfriamento: Gv = H- T S Gv = Gs Gl Na verdade o metal líquido não ser transforma em sólido porque não foi possível vencer a barreira termodinâmica que faz com que o mesmo permaneça no estado líquido. Exemplo Na geladeira temos cerveja muito gelada que solidifica-se apenas quando tocamos na mesma. (No caso a nossa interferência causa uma condição suficiente para que se forme os núcleos estáveis).

37 A variação de temperatura num processo de solidificação pode ser mostrada da seguinte forma:

38 Observa-se que a temperatura diminui inicialmente (I) porque a diferença de energia livre não é suficiente para a formação (II) da interface. Desta maneira forma-se o núcleo e a temperatura cresce (liberação de calor latente), ocorrendo então a solidificação. Todo este fenômeno é controlado por um parâmetro externo que é chamado de super-resfriamento.

39 O tamanho mínimo dos embriões (passíveis de nucleação e crescimento) diminui i i com o aumento do superresfriamento térmico (T). Raio Crítico dos núcleos úl em função do superresfriamento.

40 Nucleação heterogênea

41 Nucleação heterogênea Quando a solidificação se dá a partir de superfícies préexistentes (paredes do molde, partículas sólidas presentes no líquido). Comparada com a superfície criada na nucleação homogênea, a superfície criada na nucleação a partir de um substrato é menor, podendo facilitar o processo pois exige menor energia de interface (barreira energética). O núcleo resultante da presença de um substrato possui menor O núcleo resultante da presença de um substrato possui menor volume e portanto menor número de átomos.

42 A presença de qualquer tipo de substrato não é garantia de facilitar anucleação, pois depende da tensão superficial entre núcleo e substrato, isto é, depende da molhabilidade entre ambos que, por sua vez, depende da composição química do núcleo e do substrato. Esta molhabilidade pode ser avaliada pelo ângulo de contato líquido/sólido. A presença de substrato diminui o número de átomos, mas não diminui o raio crítico.

43 Na N Het a formação do núcleo ocorre por interferência de um substrato que está em contato com o núcleo. A Sl deste substrato contribui energeticamente para a formação do núcleo, que é formado com número de átomos menor que na NHom. ΔG x G 4r 2 SL

44 A nucleação é influenciada por agentes estranhos ao sistema, denominados substratos, sob a forma de núcleo sólido. A energia de superfície ( SL ) desses substratos participa do jogo energético da sobrevivência do embrião. O embrião surge na superfície do substrato sob a Formação de um núcleo forma de uma calota heterogêneo sobre o substrato, t esférica, aproveitando a mostrando o ângulo de molhamento e as energia de superfície ali tensões superficiais envolvidas. SL, disponível. tensão sólido/líquido; ST, tensão sólido/substrato; SL, tensão líquido/substrato.

45 Nucleação Heterogênea Torna-se claro a partir da discussão anterior que a razão para a N Hom não ocorrer imediatamente após atingir a temperatura de transformação é a barreira criada pela energia superficial do núcleo.

46 Da equação de G* pode ser visto que para tornar o processo de nucleação mais fácil a contribuição da Sl deve ser diminuída. Uma simples maneira de se realizar isto eficientemente é se o embrião nuclea-se a partir de uma superfície pré-existente, na prática por exemplo, em contato com as paredes do molde (substrato).

47 Molhamento: grau de afinidade físico-química existente entre o embrião e o substrato. Casos-limite de molhamento entre o embrião e o substrato na nucleação heterogênea Quanto menor o ângulo de molhamento (maior afinidade físico química) existente entre o embrião e o substrato, maior a contribuição do substrato na nucleação.

48 G GV Gs ΔG S r (1 cosθ γ πr (1 cos θ) (γ γ ) Superfície sólido líquido criado SL ST LT Superfície sólido substrato Criado - superfície líquido substrato destruída ΔG v 1 3 πr 3 (2 3cos θ cos 3 θ) ΔT T f L v LT cos ST SL

49 Quanto menor o ângulo de molhamento, maior será a contribuição da energia do superficial do substrato na nucleação da fase sólida. Raio crítico: r c 2 SL T L v TT f Energia crítica: G c (2 3cos cos SLTf LvT )

50 Influência do ângulo de molhamento e do superesfriamento térmico na freqüência de nucleação.

51 comparação da variação de energia para formação de um núcleo heterogêneo ne homogêneo

52 comparação da variação de energia para formação de um núcleo heterogêneo e homogêneo sob mesma condição de superesfriamento.

53 Nucleação heterogênea Comparação entre as energias crítica da nucleação heterogênea e homogênea: G G HET C HOM C T T HOM HET 2 f ( ) 1 f ( ) (2 3cos cos 3 ) 4

54 Freqüência ou Intensidade de nucleação (I): quantidade de núcleos sólidos que surgem em meio à fase líquida (núcleos/cm 3 /s). I NkT h Q exp( kt onde: N, número de átomos por núcleo; k, constante de Boltzmann (3,3x103x10-24 cal/ o K); h, constante de Planck (1,6x10-34 cal s); T, temperatura de nucleação (T f - T); Q, energia de ativação do processo (cal). ) Energia para nucleação (Q): Q G c 2 16 T SL f 4 SL 2 2 3L 3 v T r 2 c

55 Intensidade de Nucleação A quantidade de núcleos formados por nucleação homogênea no metal líquido é determinada pela seguinte expressão: I NkT h exp onde: I frequência ou intensidade de nucleação; N número de átomos por núcleo; k constante de Boltzman; h constante de Planck; Q energia de ativação do processo. O número de átomos por núcleo (N) pode ser determinado a partir de r c e do superresfriamento T envolvido. O valor de Q pode ser considerado como G*. Na prática, nucleação homogênea é raramente encontrada na solidificação. Ao contrário nucleação heterogênea ocorre preferencialmente nas paredes dos moldes, ou em partículas de impurezas suspensas no molde Q kt

56 Variação da freqüência de nucleação em função do Variação da freqüência de nucleação em função do superresfriamento térmico do líquido na nucleação homogênea de metais. dtmáx=0,2tf

57 Propriedades de interesse na nucleação dos metais 2] 996: 122 Smith, 19 [S Propriedades importantes: L v, calor latente de fusão (energia por unidade de volume); SL, tensão superficial entre as fases sólida e líquida (energia por unidade de superfície), T, Superresfriamento térmico.

58 Intensidade d de nucleação núcleos/s

59 A nucleação heterogênea é energeticamente mais favorável que a nucleação homogênea, isto é, a energia crítica é tanto menor quanto maior for o ângulo de molhamento. Freqüência ou Intensidade de Nucleação (I): I 3 2 NkT 16 SLT f exp f ( ) 2 2 h 3L vktt I exp f ( T 10 ) 15 2, para metais.

60 Inoculantes para refino de grão A adição de inoculantes torna a freqüência de nucleação a mais alta possível, minimizando o tamanho dos cristais sólidos (refino de grão). A inoculação ao metal líquido - previamente à solidificação - de substratos heterogêneos com alta potência de nucleação é realizada sob a forma de partículas finamente divididas.

61 Os inoculantes são distribuídos uniformemente no seio líquido por meio de veículo volátil a eles previamente mesclado. Índice de epitaxia (e): e=(a s -a m )/a m a s =espaçamento da rede cristalina do substrato bt t a m =espaçamento da rede cristalina do metal

62 Inoculantes para refino de grão QuandooÍndicedeepitaxiae < 0,15 (15%), substrato apresentará alta potência de nucleação. Exemplo: B e Ti no alumínio e suas ligas. O B e o Ti são inoculados sob a forma de sais metálicos, do tipo halogeneto, misturados com hexacloretano que atua como veículo volátil.

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65 Macroestrutura t (1x) de lingotes de alumínio solidificados em coquilhas de aço: estrutura obtida s/ inoculação (à esquerda); c/ inoculação de B e Ti (à direita)

66 Tamanho médio de grão em liga Al-5%Cu em função da temperatura de vazamento no molde, para diversas porcentagens de titânio inoculado.

67 Natureza dos inoculantes Surperfície ativa [0001] TiB 2 d

68 Influência da concentração de inoculante m] Diameter [ Av. Grain Inoculated Commercial Aluminum (Al-5Ti-B) data from Greer et al. Acta Met Experiment Theory Refiner Level (ppt)

69 Influência do diâmetro da partícula de inoculante 800 m] Average Gra ain Diameter [ Commercial Aluminum Al-5Ti-1B, 1000 ppm (data from Greer et al.) Mean Particle Diameter [ m]

70 Efeito da taxa de resfriamento sobre o tamanho de grão Commercial Aluminum (Al-5Ti-1B) 5000 ppm [ m] Diameter Grain Experiment Theory Cooling Rate [K/s]

71 Interface sólido / líquido Formas (morfologia) da interface solido/líquido: interface lisa, que pode resultar de crescimento planar ou celular tendem a ocorrer na solidificação de metais puros ou de ligas com composição eutética; esses tipos de ligas solidificam em uma temperatura bem definida; interface difusa ou rugosa, que pode resultar de crescimento dendrítico e/ou de nucleação independente -- tendem a ocorrer quando a solidificação acontece ao longo de um intervalo de temperaturas (intervalo de solidificação).

72 Mecanismos de crescimento A maneira pela qual o núcleo cresce durante solidificação vai depender da estrutura da interface.

73 Estruturas de solidificação Interface sólido / líquido

74 Tipos básicos de estruturas (a) dendrítica colunar; (b) dendrítica equiaxial; (c) não dendrítica equiaxial

75 Representação esquemática de estruturas de solidificação: (a) ligas monofásicas. Frente de solidificação plana; (b) ligas bifásicas, frente plana.

76 Interface sólido / líquido Celular Celular / Dendrítico Dendrítico

77 Interface sólido / líquido Dendrítico Celular / Dendrítico Celular

78 A presença de elemento de liga favorece a p ç g formação de estrutura dendrítica.

79 Aumentar a taxa de resfriamento favorece refino da microestrutura

80 Mecanismos de crescimento Interface sólido / líquido Sem super resfriamento: crescimento planar Com super resfriamento: protuberâncias Conforme aumenta o super resfriamento: Células alongada; Células interrompidas Dendritas celulares

81 Interface sólido / líquido

82 Mecanismos de crescimento Interface sólido / líquido Interface lisa (formação de casca)

83 ESTRUTURAS DE SOLIDIFICAÇÃO a) A protuberância se funde logo tem-se uma interface plana b) A protuberância é estável logo tem-se uma interface rugosa

84 LIGAS MONOFÁSICAS Em ligas monofásicas, a solidificação ocasiona a redistribuição de soluto. A redistribuição de soluto favorece o aparecimento do superesfriamento constitucional Superesfriamento constitucional

85 Superesfriamento constitucional

86 Sub-resfriamento na presença do super-resfriamento constitucional

87 Sub-resfriamento na presença do super-resfriamento constitucional

88 Variações estruturais resultantes da redistribuição de soluto em liga Para baixos graus de super-resfriamento, desenvolve-se uma interface celular. Ou seja a estabilidade da interface e obtida facilmente

89 Variações estruturais resultantes da redistribuição de soluto em liga Para baixos graus de super-resfriamento, desenvolve-se uma interface celular. Ou seja a estabilidade da interface e obtida facilmente

90 Variações estruturais resultantes da redistribuição de soluto em liga Para baixos graus de super-resfriamento, desenvolve-se uma interface celular. A partir de um interface plana, primeiro surge cavidades e depois células alongadas. A passagem de planar para celular pode ser demonstrado experimentalmente pela equação abaixo:

91 Variações estruturais resultantes da redistribuição de soluto em liga O super-resfriamento é desfavorecido quando a condição abaixo é satisfeita. it Ou seja, se G/R decresce esce então tem-se que: Interface planafavorecimento da formação de protuberânciascélulascélulas alogadascélulas interrompidasdendritas celulares.

92 Interface plana protuberâncias Células alongadas Variações estruturais resultantes da redistribuição de soluto em liga Sem super- Com super- Com superresfriamento: G/R resfriamento: G/R resfriamento: G/R grande diminuindo < diminuindo <<< Células interrompidas Células Dentritas celulares R- constante dos gases G- dt/dx Com superresfriamento: G/R diminuindo <<<< Com superresfriamento: G/R diminuindo <<<<<< Com super-resfriamento: G/R muito pequeno <<<<<<<<<<<<<<<<<

93 Estruturas dendríticas Direções preferenciais de crescimento. Cada metal possui uma

94 Estruturas dendríticas EDS entre duas ramificações dendriticas (variação da composição) Estrutura bruta de fusão.

95 Estruturas t ras dendríticas EDS entre dois grão após homogeinização (55h) no caso do aço comercial. Não existe discrepâncias de composição.

96 Estruturas t ras dendríticas Diagrama esquemática de uma dendrita. Ramificações pequenas desaparecem para reduzir o superresfriamento. Grandes ramificações crescem.

97 Estruturas t ras dendríticas O espaçamento interdendrítico pode ser dado pela equação abaixo. O tempo de solidificação local pode ser dado por: Aços Alumínio DT Desvio da temperatura em condições de nào-equilíbrio G dt L /dx

98 Ligas polifásicas Eutéticos binários Eutéticos binários Mistura de fases alfa e beta Baixo fator a Interface rugosa Alto fator a Interface facetada i) rugosa-rugosa ii) rugosa-facetada iii) facetadafacetada ds / R Aqui R é a cte dos gases ideais

99 Ligas polifásicas Em morfologias lamelares ou lamelar cilindrica conforme figura ao lado o espaçamento interlamelar l relaciona-se com R conforme ao lado. 1 1/ R 2 Aqui R é velocidade de crescimento

100 Estruturas a) Estrutura t eutética lamelar l rugosa b) Interface facetada

101 Estruturas a) Representação esquemática da fronteira de um eutético lamelar crescendo com uma interface celular curva. Estrutura eutética lamelar rugosa b) Seção transversal de uma liga chumbo-chumbo impura, mostrando a estrutura eutética em coluna

102 Estruturas a) Representação esquemática da fronteira de um eutético lamelar crescendo com uma interface celular curva. Estrutura eutética lamelar rugosa b) Seção transversal de uma liga chumbo-chumbo impura, mostrando a estrutura eutética em coluna

103 Defeitos na contração sólida Vazios A diferença entre os volumes no estado líquido e no estado sólido final é onde ocorrem os vazios Tensões residuais Uma alta velocidade de resfriamento, pode causar essas tensões (pode ser eliminada pelo tratamento térmico de alivio de tensões)

104 Concentração de Impurezas Impurezas normais nas ligas ferro-carbono: Fósforo (P), enxofre (S), Manganês (Mn) e Silício (Si). Quando o metal esta líquido: Todas essas impurezas estão Quando o metal esta líquido: Todas essas impurezas estão bem dissolvidas formando um todo homogêneo.

105 Quando está solidificando: a medida que o metal se solidifica, esses elementos vão acompanhando o metal liquido remanescente, indo acumular-se na ultima parte sólida formada.

106 Segregação Esta última parte formada é chamada de segregação. O problema da segregação é formação de uma composição química não uniforme, e conseqüentes propriedades mecânicas diferentes. Como prevenir: Controle rigoroso da composição química, Como prevenir: Controle rigoroso da composição química, e também a velocidade de resfriamento

107 Desprendimento de gases Fenômeno que ocorre, principalmente, nas ligas ferro- carbono. O oxigênio dissolvido no ferro, tende a combinar com o carbono dessas ligas, formando os gases CO e CO2. que escapam facilmente a atmosfera, ENQUANTO ESTIVER NO ESTADO LÍQUIDO. Com a diminuição da massa líquida esses gases não podem ser eliminados, formando assim, as chamadas BOLHAS.

108 Bolhas Conseqüência do desprendimento de gases; Em aços baixo carbono podem ser até desejáveis; Quanto maior o teor de carbono, maior probabilidade da ocorrência de bolhas e pior será para o metal solidificado; d

109 Como evitar as bolhas no caso de ligas ferrosas As bolhas devem ser evitadas, contudo em aços de alto carbono. Isso pode ser feito adicionando-se ao metal líquido substâncias chamadas de desoxidantes, tais como alguns tipos de ferro-ligas (ferro-silicio e ferro-manganês), ou alumínio.