Reticulos cristalinos - micrografia

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  • Publicado : 30 de julho de 2012
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1. Quais as principais células cristalinas que representam os materiais metálicos?
São os retículos cúbicos de face centrada (CFC), cúbicos de corpo centrado (CCC) e hexagonal compactos (HC).
No caso do retículo CFC doze átomos estão em contato com um átomo central, mas arranjados de modo que suas posições configuram um cubo. Seu fator de empacotameno é igual a 0,74.

A estrutura CCC pode servisualizada tomando-se por base um cubo que contém um átomo central está em contato com outros oito átomos posicionados nos seus vértices. Dentre as três é a que possui menor fator de empacotameno, igual a 0,68.

A (HC) estrutura hexagonal compacta é formada por dois hexágonos sobrepostos e um plano intermediário de 3 átomos. A estrutura HC pode ser observada no berílio, berquélio, magnésio,cádmio, cobalto, por exemplo. O número de átomos que efetivamente encontram-se dentro de uma célula unitária HC é igual a 6. Seu fator de empacotameno é igual a da estrutura CFC (0,74).

Uma estrutura de cubo de corpo centrado (CCC) não é tão compacta como a de cubo de faces centradas ou hexagonal compacta, mas, mesmo assim, é um arranjo de átomos de energia relativamente baixa. A maioria dosmetais alcalinos transforma-se de CCC para CFC ou HC em temperaturas muito baixas

2. Como e por quê as estruturas cristalinas são formadas?
As estruturas cristalinas são formadas com o arranjo ordenado dos átomos de um ou mais elementos que se mantém unidos pelas forças atômicas envolvidas (covalente, metálica ou iônica). Sua organização segue determinado padrão de acordo com o menor estadoenergético que a estrutura pode atinigr com os elementos em questão.
Sua estrutura se apresenta de forma ordenada e repetitiva. Porém alguma falha pode ocorrer nessa estrutura. Tais falhas podem ser por conta de um átomo ocupar o lugar de outro, um elemento estar ausente ou a estrutura de repetição estar deformada. Essas falhas geram mudanças no comportamento que é esperado da estrutura.

3.Defina alotropia e cite alguns exemplos associando-os à deformação plástica.
Alotropia consiste na alteração da estrutura cristalina devido a variações da temperatura e da pressão. Esse fenômeno ocorre em elementos como o Ferro, Titânio e Carbono (na forma de grafite e diamante).
Associando-se alotropia à deformação plástica podemos citar dois processos de conformação que podem ocorrer dependendodo material utilizado: forjamento e na laminação a quente. Portanto nestes processos deve-se controlar a temperatura para não ocorrer mudança de estrutura cristalina em uma parte da peça enquanto o restante mantém com a estrutura cristalina inicial.
Podemos utilizar essa mudança de fase a nosso favor, conformando o material em uma determinada fase, que é mais mole, como ocorre com o Ferro.
 * Alotropia do Ferro Puro:
Na temperatura ambiente, o ferro puro apresenta estrutura cristalina cúbica de corpo centrado (CCC), denominada ferrita alfa (α).
A estrutura CCC do ferro (ferrita α) é estável até 912°C. Nesta temperatura a estrutura CCC sofre uma transformação alotrópica para a estrutura cúbica de faces centradas (CFC), denominada ferro gama (γ) ou austenita.
A austenita (CFC) éestável entre 912 e 1394° C. Na temperatura de 1394°C ocorre uma nova transformação alotrópica na qual a estrutura CFC da austenita transforma-se novamente em CCC, denominada de ferrita delta (δ).
A ferrita delta (δ) CCC é estável até a temperatura de 1538°C, que é a temperatura de fusão do Fe puro. Acima de 1538°C a estrutura cristalina CCC da ferrita δ torna-se amorfa, sem ordenação cristalina,caracterizando o estado líquido. O ferro líquido (L) é estável até a temperatura de 2880°C, temperatura na qual este passa para fase vapor. 

* Alotropia do Titânio:
Fase α Existe até 883ºC, apresenta estrutura hexagonal compacta e é mole.
Fase βexiste a partir de 883ºC, apresenta estrutura ccc e é dura.

Um exemplo de liga de titânio com as características citadas acima é Ti-6AL-4V, do...
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