Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

forma C semelhantes àquelas da Figura 10.10 para a transformação eutetóide de aços. Entretanto,
é mais útil e conveniente apresentar os dados como resistência à tração ou limite de escoamento à
tempeatura ambiente como uma função do logarítmo do tempo de envelhecimento, à temperatura
constante T 2 . O comportamento para uma típica liga endurecível por precipitação está representado
na Figura 11.13. Com o aumento do tempo, a resistência mecânica cresce, atinge um máximo e,
finalmente, decresce. Esta redução na resistência mecânica e na dureza que ocorre após longos
períodos de tempo é conhecida como superenvelhecimento. A influência da temperatura é
incorporada pela superposição, num único gráfico, de curvas de uma variedade de temperaturas.
Figura 11.13 Diagrama esquemático mostrando resistência à tração e dureza como uma função do
logarítmo do tempo de envelhecimento à temperatura constante durante o tratamento térmico de
precipitação.
11.8 - MECANISMOS DE ENDURECIMENTO
O endurecimento por precipitação é comumente empregado com ligas de alumínio de alta
resistência mecânica. Embora um grande número destas ligas tenha diferentes proporções e
combinações de elementos de liga, o mecanismo de endurecimento talvez tenha sido estudado muito
e muito extensivamente para ligas alumínio-cobre. A Figura 11.14 apresenta a porção rica em
alumínio do diagrama de fase da liga alumínio-cobre. A fase α é uma solução sólida substitucional
de cobre em alumínio, enquanto que o composto intermediário CuAl 2 é designado a fase θ. Para
uma liga alumínio-cobre de, digamos, composição igual a 96% de Al - 4% de Cu, em peso, no
desenvolvimento desta fase θ de equilíbrio durante o tratamento térmico de precipitação, várias
fases de transição são primeiros formadas numa sequência específica. As propriedades mecânicas
são influenciadas pelo caráter das partículas destas fases de transição. Durante o estágio inicial de
endurecimento (em pequenos tempos, Figura 11.13), os átomos de cobre formam cachos entre si
em muito pequenos e finos discos que são apenas 1 ou 2 átomos em espessura e aproximadamente
25 átomos em diâmetro; estes formam-se em posições incontáveis dentro da fase α. Os cachos, às
vezes chamados zonas, são tão pequenos que êles realmente não são considerados como partículas
de precipitado distintas. Entretanto,com tempo e a subsequente difusão dos átomos de cobre, zonas
se tornam partículas à medida em que elas crescem em tamanho. Estas particulas de precipitado a
seguir passam através de 2 fases de transição (denotadas como θ" e θ'), antes da formação da fase
de equilíbrio θ (Figura 11.15c). Partículas de fase de transição para uma liga de alumínio 7150
endurecida por precipitação estão mostradas na micrografia eletrônica da página 338 (do Livro
Original do Callister, Edição 1991).
Figura 11.14 O lado rico em alumínio do diagrama de fases alumínio-cobre. (Adaptadoa partir de
Metals Handbook: Metallography, Structures and Phase Diagrams, Vol.8, 8a.Edição, ASM
Handbook Committee, T. Lyman, Editor, American Society for Metals, 1973,p.259).
Figura 11.15 Esboço esquemático de vários estágios na formação da fase precipitado de equilíbrio
(θ). (a) Solução sólida α supersaturada. (b) Uma fase precipitado de transição, θ", (c) A fase de