Defeitos Volumétricos

Os defeitos tridimensionais são os poros e os precipitados.

• Os poros (que podem ser vistos como um aglomerado de vazios!!!) ocorrem com freqüência nos componentes fundidos e são "parte" dos materiais e/ou componentes obtidos pela metalurgia do pó.

As figuras abaixo apresentam a superfície de ferro puro durante o seu processamento por metalurgia do pó. Note-se que, embora a sinterização tenha diminuído a quantidade de poros bem como melhorado sua forma (os poros estão mais arredondados), ainda permanece uma porosidade residual.

COMPACTADO DE PÓ DE FERRO,COMPACTAÇÃO UNIAXIAL EM MATRIZ DE DUPLO EFEITO, A 550 MPa

COMPACTADO DE PÓ DE FERRO APÓS SINTERIZAÇÃO A 1150 ºC, POR 120min EM ATMOSFERA DE HIDROGÊNIO

• Os precipitados são divididos em dois tipos: partículas de segunda fase e inclusões

Quando dois componentes são misturados, podem acontecer basicamente três situações:

(1) solubilização total de um componente no outro - como é o caso da mistura de água com álcool - a solução resultante é uma mistura homogênea onde não se consegue mais distinguir os componentes que lhe deram origem (água ou álcool);

(2) solubilização parcial de um componente no outro - como é o caso da mistura de água com açúcar - a solução resultante depende das proporções relativas de cada um dos componentes – se adicionarmos uma colher de açúcar a um copo de água teremos uma solução homogênea (uma água adocicada), solução esta que também não permite distinguir os componentes que lhe deram origem;

Contudo, se adicionarmos cinco colheres de açúcar a um copo de água veremos que parte do açúcar se dissolverá na água, mas parte dele (ou pelo menos pensamos que seja!) ficará sedimentado no fundo do copo.

Em casos como este dizemos que há solubilidade parcial entre os componentes da mistura.

(3) solubilização nula de um componente no outro - como é o caso da mistura de água com óleo - não há solução, e sim uma mistura de dois componentes, o de maior densidade ficando no fundo do copo...

Tanto no caso (2) como no caso (3) temos misturas heterogêneas, formadas por duas fases distintas:

caso (2) - a primeira fase (fase a) é a solução água adocicada e a segunda fase (fase b) é a sedimentação do fundo do copo;
caso (3) - a primeira fase (fase a) é a água e a segunda fase (fase b) é o óleo.

A ocorrência de uma segunda fase deve-se ao grau de solubilidade entre os componentes da mistura.
Estes são exemplos de precipitados chamados de partículas de segunda fase.

A mistura água com açúcar foi feita de propósito. Como a solubilidade do açúcar na água é limitada, pode haver o aparecimento de uma segunda fase se adicionarmos açúcar em quantidade exagerada.

... mas, se adicionarmos açúcar em quantidade exagerada pode aparecer também uma abelha e cair dentro do copo. Pôxa, até que dava para tomar água adocicada, mas com abelha...

Bem, a abelha é o que a gente chama de inclusão. Aparece lá sem que a gente tenha propositadamente adicionado. É o caso dos óxidos e de outras partículas como sulfetos e fosfetos, por exemplo. Elas são decorrentes de reações de oxi-redução entre o oxigênio do ar com os metais componentes da mistura, ou advém de reações entre componentes da matéria-prima utilizada (por exemplo, o enxofre que está presente no coque que por sua vez é utilizado na fabricação do aço)com os componentes da mistura.

EXEMPLO DE PARTÍCULAS DE SEGUNDA FASE

FERRO FUNDIDO CINZENTO PERLÍTICO

A MICROESTRUTURA É COMPOSTA POR VEIOS DE GRAFITA SOBRE UMA MATRIZ PERLÍTICA. CADA GRÃO DE PERLITA, POR SUA VEZ, É CONSTITUÍDO POR LAMELAS ALTERNADAS DE DUAS FASES: FERRITA (OU FERRO-A) E CEMENTITA (OU CARBONETO DE FERRO).

INCLUSÕES DE ÓXIDO DE COBRE (Cu2O) EM COBRE DE ALTA PUREZA (99,26%) LAMINADO A FRIO E RECOZIDO A 800 ºC.

SULFETOS DE MANGANÊS (MnS) EM AÇO RÁPIDO.