Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

solubilidade entre os campos das fases α e α + β decresce a partir desta concentração máxima
até um valor muito baixo de teor de B em A no ponto N. Além disso, a composição da liga
endurecível por precipitação deve ser menor do que a solubilidade máxima. Estas condições são
necessárias mas não suficiente para que o endurecimento por precipitação ocorra num sistema de
liga. Um requisito adicional é discutido abaixo.
Tratamento Térmico de Solubilização
O endurecimento por precipitação é realizado por 2 diferentes tratamentos térmicos. O
primeiro é um tratamento térmico de solubilização no qual todos os átomos solutos são
dissolvidos para formar uma solução sólida monofásica. Considere-se uma liga de composição C o
na Figura 11.11. O tratamento consiste de aquecimento da liga até uma temperatura dentro do
campo da fase α - digamos T o - e esperando até que toda a fase β que estivesse presente seja
completamente dissolvida. Neste ponto, a liga consiste somente de uma fase α de composição C o .
Este procedimento é seguido por um resfriamento rápido ou têmpera até à Temperatura T 1 , que
para muitas ligas é a temperatura ambiente, numa extensão tal que qualquer difusão e a
acompanhante formação de qualquer fase β seja evitada. Assim, existe uma situação de nãoequilíbrio
na qual somente a fase α solução sólida supersaturada com átomos B está presente à
temperatura T 1 ; neste estado a liga é relativamente macia e fraca. Além disso, para muitas ligas taxas
de difusão à temperatura T 1 são extremamente baixas, de tal maneira que a monofase α é retida
nesta temperatura por relativamente longos períodos de tempo.
Tratamento Térmico de Precipitação
Para o segundo tratamento ou tratamento térmico de precipitação, a solução sólida
supersaturada α é ordinariamente aquecida até uma temperatura intermediária T 2 (Figura 11.11)
dentro da região bifásica α + β , temperatura na qual as taxas de difusão se tornam apreciáveis. A
fase precipitado β começa a se formar como partículas finamente dispersas de composição C β ,
cujo processo é às vezes denominado "envelhecimento". Após apropriado tempo de envelhecimento
à temperatura T 2 , a liga é resfriada até à temperatura ambiente; normalmente, esta taxa de
resfriamento não é uma importante consideração. Tanto o tratamento térmico de solubilização
quanto o tratamento térmico de precipitação estão representados no gráfico temperatura-versustempo,
Figura 11.12. O caráter destas partículas β e, subsequentemente, a resistência mecânica e a
dureza da liga, depende tanto da temperatura de precipitação T 2 quanto do tempo de
envelhecimento nesta temperatura. Para algumas ligas, envelhecimento ocorre espontaneamente à
temperatura ambiente ao longo de extensos períodos de tempo.
Figura 11.12 Gráfico esquemático temperatura-versus-tempo mostrando tanto o tratamento térmico
de solubilização quanto o tratamento térmico de precipitação para endurecimento por precipitação.
A dependência do crescimento das partículas de precipitado βem relação ao tempo e à
temperatura sob condições de tratamento térmico isotérmico pode ser representada por curvas em