FACULDADE DE CIÊNCIAS APLICADAS
Cidade Universitária de Limeira
Questão 1:
Descreva e ilustre o processo de solidificação de um metal puro.
Questão 2:
Defina nucleação homogênea e heterogênea na solidificação de metais. Use
modelos para simplificar sua explicação.
Questão 3:
Na nucleação homogênea, a estabilidade de um embrião em formar um núcleo
sólido poderá ser analisada em função do seu tamanho crítico, ou seja, a variação de
∆G do sistema em função do raio do embrião.
a) Esboce o gráfico que relaciona a variação de energia livre em função do raio
(volume, interface e resultante).
b) Qual o raio crítico (rc) e a energia de ativação crítica (∆Gc) necessários para
vencer a barreira termodinâmica de nucleação homogênea? Demonstre
matematicamente a partir da equação que define a variação de energia livre total.
c) Se o mecanismo de nucleação for heterogêneo e o ângulo de contato ou de
molhamento 90º, qual seria a energia de ativação crítica necessária para vencer a
barreira termodinâmica de nucleação?
d) Qual a é influência do super-resfriamento no processo de nucleação?
Questão 4
Para a solidificação de um metal puro com estrutura CFC e parâmetro de rede de
0,361 nm, calcule:
a) O raio crítico (rc) para nucleação homogênea, considerando uma temperatura
de 1085 K;
b) O número de átomos em um núcleo de tamanho crítico.
Considere as seguintes propriedades: Calor latente de fusão: 1826 J/cm3; Energia
interfacial: 177x10-7 J/cm2; Temperatura de fusão: 1356 K
Questão 5
Qual é a diferença entre a solidificação de um metal puro e de uma liga?
Questão 6
Explique de forma sucinta o mecanismo responsável pela formação de dendritas
na fundição de um metal puro. Por que a estrutura dendrítica pode ser desvantajosa?
Questão 7
O que é segregação? Quais os tipos de segregação que podem ocorrer em um
material metálico fundido? Para cada tipo de segregação, cite um exemplo e descreva-
o sucintamente.
EU906 – Fundição e Soldagem
Lista de exercícios: Tópicos de Solidificação
