Aumento de resistência por solução sólida: Outra técnica utilizada para aumentar a resistência e endurecer metais consiste na formação de ligas com átomos de impurezas que entram quer em solução sólida substitucional, quer em solução sólida intersticial.
Na verdade, você tem três possibilidades para melhorar a resistência mecânica de qualquer metal: aplicar processos de fabricação por conformação mecânica, como prensagem e laminação, por exemplo; pode, também, tratar o metal termicamente, ou seja, submetê-lo a aquecimento e resfriamento sob condições controladas.
Os materiais podem experimentar dois tipos de deformação, a elástica e a plástica. Na deformação plástica é permanente e as ligações entre os átomos são rompidas e formadas novamente.
Pode-se acrescentar elementos químicos e obter uma liga. Por meio de processos mecânicos, como laminação ou prensa- gem, pode-se torná-lo, por exemplo, mais resistente. Também é possível obter esse tipo de resultado com um processo de trata- mento térmico. Isso é perfeitamente aplicável ao alumínio.
Outro elemento que é adicionado ao metal líquido para auxiliar na desoxidação é o alumínio. Ele é usado para "acalmar" o aço, ou seja, para diminuir ou eliminar o desprendimento de gases que agitam o aço quando ele está se solidificando. Forjabilidade é a capacidade do metal de ser forjado.
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O fator principal que afeta a dureza do aço carbono é a quantidade de carbono presente na própria liga. Os aços com baixo teor de carbono tendem a ser mais suaves, enquanto os aços com as maiores concentrações de carbono podem ser muito mais duros e quebradiços.
Têmpera é um processo obtido em temperaturas diferentes. Este processo aumenta a dureza e resistência do aço e se dá em duas etapas: aquecimento e esfriamento rápido. O primeiro organiza os cristais do metal, e o segundo tem como objetivo obter a estrutura martensita (solução sólida de carbono e ferro).
Aumentos maiores na sua resistência podem ser obtidos com pequenas adições de outros metais como elementos de liga, tais como: silício, cobre, manganês, magnésio, cromo, zinco, ferro etc. Como o alumínio puro, as “ligas não- tratáveis” podem também ter sua resistência aumentada pelo trabalho a frio.
No alumínio, em testes normais, o limite de resistência chega a 50 milhões de inversão de tensão e pode variar de 25% a 50% da tensão de ruptura, conforme a liga. O alumínio puro funde a 660ºC e várias ligas possuem um ponto de fusão inferior a esse.
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