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Fundamentos de materiais metálicos II - Solidificação

O que é solidificação?
A solidificação pode ser entendida como um processo de transformação da fase líquida em fase sólida, que de forma controlada, é largamente utilizada na indústria metalúrgica moderna. É processo de transformação de fases bastante familiar e associado à nossa rotina diária. Ex: produção de cubos de gelo.
Fundição de peças de materiais metálicos – breve histórico
Ínicio Provável - 5000 – 3000 a.C – Idade do Bronze
600 a.C – ferro fundido (china)
Ferro fundido – Uso estrutural de forma extensiva – a partir do século XVIII

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Qualquer processo baseado na solidificação de um metal com o objetivo de produzirse uma peça sólida deve atender a certas exigências, que dependem de sua aplicação futura e que decorrem de aspectos estruturais e geométricos. As propriedades finas dependerão da estrutura solidificada e portanto dos diversos fatores de processo que a controlam.
O controle da solidificação visa evitar hetereogeneidades:
-Fisicas ( Rechupes, trincas de contração, porosidades)
-Químicas (Segregação de impurezas ou elementos de liga)
-Estruturais (tipo, distribuição, tamanho e orientação dos grãos cristalinos)
Vê-se que a compreensão da teoria da solidificação é fundamental para o planejamento dos processos de fabricação apresentados já que permite o conhecimento de fatores que influenciam a microestrutura e conseqüentemente a qualidade do produto

Teoria da solidificação
A solidificação se processa em duas etapas sucessivas: nucleação e crescimento.
Nucleação: traduz o modo pelo qual a fase sólida surge de forma estável no meio da fase líquida, sob a forma de pequenos núcleos cristalinos.
Crescimento: traduz o modo pelo qual esses núcleos crescem sob a forma de cristais ou grãos cristalinos. Tipos de nucleação:
- homogênea: na qual a fase sólida nucleia em meio à fase líquida, sem que haja interferência ou contribuição energética de elementos ou agentes