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6.3. ESTRUTURA CRISTALINA DOS METAIS
Através de um microscópio metalógrafo podemos perceber que este é formado por grãos separados entre si por contornos de grãos. No nível atômico os grãos são formados por arranjos de átomos que formam uma estrutura cristalina do material, existem diferentes tipos de estruturas cristalinas caracterizadas por células unitárias.
Quando o metal líquido passa por um processo de resfriamento seus átomos se arranjam em um modelo cristalino regular, passando do estado líquido para sólido ou cristalino, qualquer tipo de metal se solidifica de forma cristalina. Num cristal os átomos ou as moléculas são mantidos numa posição determinada e não estão livres para se movimentar como as moléculas de um líquido ou de um gás esse posicionamento determinado é conhecido como rede cristalina. A medida que a temperatura do cristal aumenta mais a energia térmica é absolvida pelos átomos ou moléculas, aumentando seu movimento de vibração. À medida que a distancia entre os átomos aumenta o arranjo cristalino se desfaz e o cristal se funde. Se a rede contiver apenas um tipo de átomo, como no ferro puro, as condições serão as mesmas em todos os pontos da rede, e o cristal irá fundir-se ao atingir uma determinada temperatura, mas se a rede contiver dois tipos de átomos a fusão poderá se iniciar mas não ocorrer de forma completa até atingir uma temperatura mais alta criando uma combinação de liquido e sólido dentro de uma faixa de temperatura.
Cada metal possui uma estrutura cristalina característica que se forma durante a solidificação e permanece assim enquanto estiver em temperatura ambiente. Porem alguns metais podem sofrer alterações na estrutura cristalina à medida que a temperatura muda, esse fenômeno é conhecido como transformação de fase.
Exemplo: O ferro puro solidifica-se a 1.535°C, quando o ferro delta (Fe-d) transforma-se numa fase chamada ferro gama (Fe-g) que é conhecido como uma estrutura não metálica comumente conhecida como austenita.