Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

equilíbrio θ, dentro da fase matriz. Tamanhos de partícula de fases reais são muitos maiores do que
aqueles mostrados aqui.
Os efeitos de fortalecimento e endurecimento mostrados na Figura 11.13 resultam das
inumeráveis partículas destas fases de transição e metaestáveis. Como notado na figura, a resistência
mecânica máxima coincide com a formação da faseθ', que pode ser preservada no resfriamento da
liga até à temperatura ambiente. Superenvelhecimento resulta do continuo crescimento de partícula e
o desenvolvimento de fases θ' e θ.
O processo de fortalecimento é acelerado à medida em que a temperatura é elevada. Isto
é demonstrado na Figura 11.16a, um gráfico de limite de escoamento versus o logarítmo do tempo
para uma liga de alumínio 2014 em diferentes temeperaturas de precipitação. Idealmente,
temperatura e tempo para o tratamento térmico de precipitação deveria ser projetada para produzir
uma dureza ou resistência mecânica na vizinhança do máximo. Associada com um aumento na
resistência mecânica está uma redução na dutilidade. Isto é demonstrado na Figura 11.16b para a
mesma liga de alumínio 2014 a várias temperaturas.
Figura 11.16 As características de endurecimento por precipitação de uma liga de alumínio 2014
(0,9%Si, 4,4%Cu, 0,8%Mn, 0,5%Mg, em peso) em 4 diferentes temperaturas de envelhecimento:
(a) limite de escoamento, e (b) dutilidade (%EL). (Adaptado a partir de Metals Handbook:
Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Pure Metals, Vol.2, 9a.Edição, H. Baker,
Managing Editor, American Society for Metals, 1979, p.41).
Nem todas as ligas que satisfazem as condições supra-citadas em relação à composição e
configuração do diagrama de fases são susceptíveis ao endurecimento por precipitação. Em adição,
deformações de rede devem ser estabelecidas na interface precipitado-matriz. Para ligas alumíniocobre,
existe uma distorção da estrutura da rede cristalina ao redor e dentro da vizinhança de
partículas destas fases de transição (Figura 11.15b). Durante a deformação plástica, movimentos de
discordâncias são efetivamente impedidos como um resultados destas distorções e,
consequentemente, a liga se torna mais dura e mais forte. À medida que a fase θ se forma, o
resultante superenvelhecimento (amolecimento e enfraquecimento) é explicado por uma redução na
distância ao escorregamento que é oferecido por estas partículas de precipitado.
Ligas que experimenta apreciável endurecimento por precipitação à temperatura ambiente
e após relativamente pequenos períodos de tempo devem ser temperadas até condições refrigeradas
e aí armazenadas. Várias ligas de alumínio que são usadas para rebites exibem este comportamento.
Elas são trabalhadas enquanto ainda macias, a seguir permitidas endurecerem por envelhecimento na
temperatura ambiente. Isto é denominado envelhecimento natural; envelhecimento artificial é
realizado a elevadas temperaturas.
11.9 - CONSIDERAÇÕES MISCELÂNEAS
Os efeitos combinados de endurecimento por deformação e endurecimento por
precipitação podem ser empregados em ligas de alta resistência. A ordem destes procedimentos de
endurecimento é importante na produção de ligas tendo combinação ótima de propriedades