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Fabricação de Componentes Miniaturizados de Ligas com Memória de Forma NI-Ti Usando Fundição de Precisão | 107
2.4.3 Princípios de Solidificação
O processo de fundição de peças tem a solidificação como a
transformação fundamental devido à estrutura que se forma imediatamente
após a solidificação determinar as propriedades do produto final bem como
possíveis defeitos (Beeley e Smart, 2008). Essa transformação líquido-sólido
depende de particularidades, como por exemplo, composição química da liga e
material do molde e superaquecimento, (Kiminami et al., 2013).
Os metais puros e as ligas de composição eutéticas solidificam-se de
forma similar (Garcia, 2011). Uma vez fixada à composição química da liga
metálica, a dinâmica do processo de solidificação é quem vai determinar a
microestrutura resultante. A temperatura de vazamento do metal líquido surge
como a primeira variável que influência a intensidade das correntes convectivas
durante o preenchimento do molde (Mariotto et al., 1987).
As peças fundidas são obtidas por solidificação do metal líquido no
molde que se processa em duas etapas sucessivas de nucleação e
crescimento. Assim, o termo nucleação traduz o modo que pequenos núcleos
cristalinos surgem de forma estável no seio da fase líquida. O termo
crescimento revela o modo pelo qual esses núcleos crescem sob a forma de
cristais ou grãos cristalinos. Dessa forma, a etapa de nucleação ou mais
precisamente a quantidade de núcleos determinará o tamanho dos grãos
(Garcia, 2011). Por outro lado a velocidade de crescimento (causada
principalmente pelo gradiente térmico) determina a forma de crescimento da
frente de solidificação e, consequentemente, a forma dos grãos (Mariotto et al.,
1987).
O controle do processo de solidificação é conseguido a partir do projeto
do molde (Beeley e Smart, 2008). Sendo assim, é preciso discutir os princípios
de propagação e de alimentação, mas antes é de grande utilidade rever alguns
aspectos de solidificação que pode influenciar no projeto dos alimentadores.
Portanto, entender a transição líquido/sólido é de grande importância. Um
diagrama de equilíbrio para uma liga Al-Si (Alumínio-Silício) é apresentado na
Figura 47. As curvas de resfriamento característico dessa liga com intervalos
de solidificação pequenos, nulo e grande são exibidos respectivamente para as
ISBN 978-85-463-0222-2
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