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Capítulo 16 - Mudança de Estrutura

Tópico 16.15. Envelhecimento de uma Liga

Primeiramente a liga é aquecida até atingir a região de uma única fase. Para a liga de composição (figura do Tópico anterior), por exemplo, seria a temperatura até tornar-se homogênea, ou seja, até que toda a fase fosse completamente dissolvida. Este passo, como foi dito no Tópico anterior, é chamado solubilização. A liga agora é composta apenas de uma fase , de composição . Segue-se um resfriamento brusco, ou têmpera, até à temperatura . Esta temperatura, que para muitas ligas é a temperatura ambiente, é suficiente para reduzir a difusão atômica para valores muito baixos. O material, ainda relativamente macio, é mantido em . Como as taxas de difusão são extremamente baixas nessa temperatura, a solução sólida na fase , supersaturada com átomos de B, pode ser mantida por longos períodos de tempo.
A solução sólida na fase , supersaturada, será agora aquecida até uma temperatura intermediária (Figura do Tópico anterior). A fase precipitada começa a nuclear e crescer lentamente na forma de partículas dispersas com composição .
O aumento notável de dureza ocorrido durante os estágios iniciais da precipitação de uma solução sólida supersaturada é chamado de envelhecimento, porque se desenvolve com o tempo. A natureza das partículas da fase e, conseqüentemente, a resistência e a dureza da liga, dependem da temperatura do tratamento térmico de precipitação e do tempo de envelhecimento nessa temperatura.
O tempo e a temperatura de envelhecimento devem ser escolhidos de modo a produzir um precipitado de tamanho adequado. A Figura 16.q descreve a dureza como uma função do logaritmo do tempo de envelhecimento. Se a temperatura de envelhecimento for muito baixa (), a dispersão crítica nunca será atingida, embora a dureza aumente com o tempo porque o precipitado cresce. A uma temperatura apropriada () atinge-se a máxima dureza. Se a temperatura de envelhecimento for muito alta (), o precipitado é muito grosseiro. Com o aumento do tempo de envelhecimento, a resistência ou a dureza aumentam, atingem um valor máximo e finalmente diminuem. Denomina-se superenvelhecimento a essa redução na resistência e na dureza que ocorre após longos períodos de tempo de envelhecimento ( repare que a escala de tempo é logarítmica). Antes que ocorra o superenvelhecimento, o material pode ser resfriado bruscamente ou resfriado normalmente.

Figura 16.q - Dureza da liga metálica em função do tempo de envelhecimento. Envelhecimento é o nome dado ao processo que ocasiona o endurecimento da liga por precipitação de uma segunda fase, seguido da formação de agregados desta segunda fase.