A composição química de cada fase presente

As quantidades de fases líquida e sólida em equilíbrio

A taxa de resfriamento necessária para evitar a segregação

A temperatura na qual o primeiro sólido se forma

Um líquido se transformando diretamente em dois sólidos diferentes

Dois sólidos se combinando para formar um novo líquido

Um líquido reagindo com um sólido para formar um sólido diferente

Um sólido se decompondo em um líquido e outro sólido

O líquido e o alfa reagem para formar beta

O alfa e o beta reagem para formar líquido

O líquido sozinho se transforma em alfa e beta

O beta se dissolve para formar mais líquido e alfa

Pelo menos 8% Cr

Pelo menos 10,5% Cr

Pelo menos 12% Cr

Pelo menos 18% Cr

O cromo aumenta a solubilidade do carbono, reduzindo a dureza

O cromo se liga ao oxigênio, protegendo o aço ao formar um óxido

O cromo substitui o níquel para reduzir custos sem afetar a resistência à corrosão

O cromo promove a transformação martensítica em baixas temperaturas

Ferrítico: menor solubilidade de carbono, à base de cromo

Austenítico: mais barato devido ao níquel, menor resistência à corrosão

Martensítico: o mais duro entre os aços inoxidáveis

Austenítico: mais caro devido ao Ni, maior resistência à corrosão

Eles normalmente contêm cerca de 0,2% de carbono e silício mínimo

Eles contêm cerca de 2,4% de carbono e aproximadamente 1–3% de silício

Eles derretem a uma temperatura mais alta do que os aços

Eles são geralmente menos resistentes a choques, mas mais caros

Custo mais baixo e alta resistência ao choque

Alta ductilidade sob grandes cargas

Superior resistência à tração (alta Rm, Rp0.2)

Temperatura de fusão mais alta do que os aços

Densidade alta perto de 7,8 g/cm³

Densidade baixa em torno de 2,7 g/cm³

Resistência ao escoamento muito alta (alto Rp0.2)

Baixa resistência à corrosão devido ao magnésio

Elas não podem ser fundidas

Elas não toleram grandes cargas (baixo Rm e R0.2)

Elas têm baixa ductilidade

Elas têm alta temperatura de fusão em comparação com os aços

Alta ductilidade, mas alta densidade

Baixa ductilidade, mas extremamente leve (baixa densidade)

Ductilidade moderada e alta resistência à corrosão

Alta resistência a temperaturas elevadas

Peso, caro, má resistência à corrosão

Leve, extremamente caro, resistente à corrosão, biocompatível

Denso, barato, alta condutividade térmica

Leve, baixo custo, resistência à corrosão limitada

Ferrosas: alumínio e cobre; Não ferrosas: aços e ferros fundidos

Ferrosas: aços e ferros fundidos; Não ferrosas: alumínio, titânio, magnésio, níquel, ligas de cobre

Ferrosas: níquel e cobalto; Não ferrosas: ferro e carbono

Ferrosas: apenas aços inoxidáveis; Não ferrosas: todos os outros aços

Uma liga Fe–C com pelo menos 2,11% de C

Uma liga Fe–C com um máximo de 2,11% de C

Ferro puro sem carbono

Uma liga Fe–C com exatamente 0,77% de C

Si, Mn, Cr

Al, Ti, Mg

Ni, Cu, Zn

Pb, Sn, Ag

Eutetóide: %C > 0,77%

Hipoeutetóide: %C > 0,77%

Hipereutetóide: %C < 0,77%

Eutetóide: %C = 0,77%

Maior teor de carbono aumenta a ductilidade

Maior teor de carbono não tem efeito sobre a ductilidade

Maior teor de carbono reduz a possibilidade de ser dúctil

Maior teor de carbono apenas melhora a soldabilidade

Eles formam uma camada superficial compacta de Cr2O3 que protege o interior do aço.

Eles têm um teor de carbono muito alto que sela os limites dos grãos.

Eles dependem de adições de magnésio sacrificial que corroem primeiro.

Eles contêm cobre, que passiva o ferro em todas as temperaturas.

Uma matriz de ferrite com alguns carbonetos precipitados

Austenita estabilizada por 7–20% de Ni

Uma matriz totalmente martensítica formada após o resfriamento

Uma estrutura de dupla fase martensita-austenita à temperatura ambiente

12–17% Cr com cerca de 0,15–1% C permitindo martensita após tempera

16–25% Cr e 7–20% Ni para estabilizar austenita à temperatura ambiente

12–30% Cr com carbono muito baixo para manter o ferrite estável

Menos de 10% Cr com 3–5% Mo para endurecimento por precipitação

Níquel para estabilizar austenite

Manganês para aumentar a endurecibilidade

Silício para melhorar a resistência à oxidação

Cobre para reduzir a densidade

Estrutura austenítica que proporciona alta conformabilidade

Alto teor de martensita que aumenta a dureza

Matriz ferrítica com baixa ductilidade

Transformação bainítica que reduz a tenacidade

Derretem a temperaturas relativamente baixas e fluem bem quando líquidos

Têm a maior resistência ao impacto entre as ligas ferrosas

Formam filmes superficiais fortes durante o despejo que refinam os grãos

São sempre mais resistentes que os aços à temperatura ambiente

Baixa resistência ao impacto e ductilidade, tornando-as relativamente frágeis

Custo excessivo em comparação com aços de resistência similar

Péssima usinabilidade devido ao alto endurecimento por trabalho

Alta densidade levando a uma má eficiência de peso

É o elemento metálico mais abundante na crosta terrestre e a bauxita é um minério chave

Possui o ponto de fusão mais alto entre os metais comuns

Pode ser extraído como metal puro sem refino

Ocorre naturalmente como grandes cristais puros que requerem pouco processamento

Baixa densidade e alta condutividade elétrica e térmica, mas baixa resistência mecânica

Alta densidade e alta resistência ao fluência, mas baixa condutividade

Baixa densidade e pobre resistência à corrosão, mas muito alta resistência por padrão

Alta dureza e pobre conformabilidade à temperatura ambiente

Dureza por precipitação (envelhecimento)

Recocção por fragilidade a frio

Carburização superficial

Fragilidade por hidrogênio

Têm menor densidade, mas maior custo e geralmente menores resistências à tração, fluência, fadiga e desgaste

Têm maior densidade, mas são mais baratas e mais fortes em fadiga

Igualam a resistência do alumínio em todos os modos a um terço da densidade

São mais densas e escolhidas principalmente por resistência à corrosão

Quando a menor densidade possível é crítica para componentes de transporte

Quando a maior resistência à fadiga é necessária, independentemente do custo

Quando a máxima condutividade elétrica é o fator determinante do projeto

Quando é necessária resistência a altas temperaturas acima de 600 °C

Baixa densidade, altamente resistentes à corrosão/oxidação, biocompatíveis e muito caras

Alta densidade, má resistência à oxidação, baixo custo e magnéticas

Baixa densidade, mas baixa resistência mecânica a altas temperaturas

Alta densidade e usadas principalmente para condutividade elétrica

Combina alta resistência mecânica, boa conformabilidade e densidade relativamente baixa em comparação com outras ligas de Ti

Fornece densidade extremamente alta e baixa capacidade de deformação

Oferece baixa resistência à corrosão, mas alta condutividade térmica

É selecionada principalmente por seu custo mais baixo entre os graus de titânio

Custo elevado e alta densidade, apesar da excelente resistência à corrosão em alta temperatura e resistência

Péssima resistência à alta temperatura e baixa resistência à corrosão

Incapacidade de deformar devido à baixa energia de falha de empilhamento

Ponto de fusão baixo que restringe o uso em turbinas

Excelente resistência à corrosão/oxidação em alta temperatura e alta resistência mecânica, com boa conformabilidade

Resistência à fluência muito baixa e alta resistividade elétrica

Péssima resistência à oxidação, mas com vantagens superiores de densidade

Custo baixo e baixa densidade em comparação com ligas de titânio

Palhetas da turbina onde as temperaturas do gás estão em torno de 1200 °C e podem atingir ~1500 °C com resfriamento

Palhetas do ventilador na entrada de ar operando perto da temperatura ambiente

Estágios de baixa pressão do compressor que requerem apenas a resistência do alumínio

Películas do bocal de escape projetadas para amortecimento acústico

O latão (Cu-Zn) é mais barato e geralmente tem menor resistência à corrosão do que o bronze (Cu-Sn)

O bronze (Cu-Sn) é mais barato e tem menor resistência à corrosão do que o latão (Cu-Zn)

Nem o latão nem o bronze diferem em preço ou resistência à corrosão

Ambos são igualmente caros, mas o latão sempre tem maior resistência à corrosão

Alta ductilidade, coeficiente de atrito relativamente baixo, baixa temperatura de fusão (≈810–1030 °C), boa fluidez para fundição, boas propriedades acústicas, cor semelhante ao ouro para usos decorativos

Baixa ductilidade, alta temperatura de fusão acima de 1400 °C, má fundibilidade e cor azul-acinzentada

Força muito alta a 600 °C com baixa resistência à corrosão e má conformabilidade

Densidade extremamente alta com comportamento magnético adequado para núcleos elétricos

Alta ductilidade e tenacidade, melhor resistência à corrosão do que o latão, baixa temperatura de fusão (≈890–1080 °C), boa fluidez para fundição, boa acústica, mas geralmente mais caro do que o latão

Baixa ductilidade e baixa tenacidade, pobre resistência à corrosão e sempre mais barato do que o latão

Ponto de fusão muito alto e baixa fluidez, tornando-o inadequado para fundição

Maior condutividade elétrica entre as ligas comuns de Cu, levando ao menor custo

Ferrítico: usado para construção geral que necessita de resistência à corrosão em temperaturas moderadas; Martensítico: projetado para otimizar a resistência mecânica após o revenimento, mantendo a resistência à corrosão

Ferrítico: maior ductilidade à temperatura ambiente devido à austenita; Martensítico: menor custo devido ao alto teor de Ni

Ferrítico: austenita estabilizada por Ni; Martensítico: não pode formar martensita devido ao baixo carbono

Ferrítico: inadequado para ambientes corrosivos; Martensítico: apenas para usos decorativos

Despejando metal líquido em uma cavidade moldada para solidificar na forma do molde

Comprimindo um bilhete sólido entre matrizes para reduzir a espessura

Puxando uma barra através de um molde para reduzir a seção transversal

Rolando uma chapa entre rolos giratórios para aumentar a largura

É o negativo da peça a ser produzida, fornecendo a forma da cavidade

É um filtro refratário que remove óxidos do metal fundido

É um recipiente de tratamento térmico para homogeneizar a liga

É um núcleo sacrificial usado para criar seções ocos apenas

A forma final é muito grande ou não viável por outros métodos

O ligante tem alta ductilidade adequada para conformação profunda

A peça requer um endurecimento significativo por deformação antes do uso

O processo deve evitar qualquer encolhimento durante a solidificação

Fusão para o estado líquido seguida de ajuste de composição e tratamento líquido

Laminação a frio para diminuir a espessura e aumentar o comprimento

Resfriamento e tempera após forjamento a quente

Sinterização de um compacto de pó abaixo do ponto de fusão

Uma camada de impurezas e óxidos que flutua sobre o metal fundido devido à menor densidade

Um lubrificante aplicado aos rolos durante a laminação

Um defeito de porosidade gasosa causado por hidrogênio dissolvido

Um núcleo cerâmico usado para moldar cavidades internas

Os moldes permanentes podem ser reutilizados centenas ou milhares de vezes; os moldes de areia são feitos novos para cada peça

Os moldes de areia são metálicos, enquanto os moldes permanentes são poliméricos

A fundição em molde permanente sempre usa pressão; a fundição em areia não pode lidar com metais

Os moldes de areia são reutilizáveis indefinidamente com degradação mínima

Alterar a forma de um pedaço sólido de metal através da deformação plástica para produzir chapas ou perfis

Derreter e despejar metais em cavidades para replicar geometria

Remover material cortando com uma ferramenta de ponto único

Unir metais por coalescência usando uma fonte de calor

Definindo a folga do rolo para uma distância menor do que a espessura do material de entrada

Aumentando a temperatura de pré-aquecimento do molde

Pela força de tração aplicada apenas por um mandril de enrolamento

Ajustando a composição do bilhete durante a fusão

A espessura diminui enquanto o comprimento e a largura aumentam

A espessura e a largura aumentam enquanto o comprimento diminui

Todas as dimensões permanecem constantes devido à perda de volume

A espessura diminui enquanto o comprimento diminui e a largura aumenta

Os grãos se tornam achatados e alongados na direção da laminação

Os grãos recristalizam em formas equiaxiais durante a deformação

Os precipitados se dissolvem completamente sob compressão

A porosidade aumenta devido a tensões de tração

Uma barra de metal é forçada através de uma abertura de matriz por uma força compressiva de um punção ou êmbolo

Uma tira é esticada sobre uma matriz para aumentar seu comprimento e reduzir a largura

Uma chapa é cortada por um punção que se move através de um espaço fixo

Um fio é puxado através de uma matriz por tensão aplicada a jusante

Uma forma externa desejada e uma área de seção transversal maior na saída

Uma forma aleatória áspera e uma área menor na saída

Sem alteração na seção transversal, mas com acabamento superficial melhorado

Uma microestrutura porosa devido ao carregamento de tração

Proporciona as melhores propriedades mecânicas devido a intensas tensões compressivas que fecham fissuras

Permite as chapas mais finas com força mínima

Elimina a necessidade de tratamento térmico em todos os casos

Baseia-se em tensões de tração para alinhar poros e aumentar a ductilidade

A matriz aberta não confina totalmente o metal; a matriz fechada confina o metal dentro da cavidade da matriz na forma exata

A matriz aberta envolve totalmente o metal; a matriz fechada deixa o metal parcialmente livre

Ambos os processos deixam o metal não restrito com controle de geometria idêntico

A forja de matriz aberta sempre produz peças em forma líquida sem rebarbas

Um grande volume de produção é necessário para compensar o alto custo do processo

Tamanhos de lote pequenos são preferidos devido aos baixos custos de molde

Nenhum ferramental é necessário, tornando a produção de peças únicas econômica

Os custos são dominados pelo tratamento térmico em vez do ferramental

Cortar/deformar chapas de metal finas, geralmente a frio, usando matrizes e punções em uma prensa

Comprimir um bilhete quente entre matrizes planas para refinar o tamanho do grão

Injetar metal fundido em uma matriz de pressão

Enrolar fio sob tensão para formar molas

As forças na estampagem são menores do que no forjamento

As forças na estampagem são maiores do que no forjamento

As forças em ambos os processos são idênticas para espessuras semelhantes

As forças na estampagem são negligenciáveis em comparação com a laminação

Reduzir a seção transversal e aumentar o comprimento puxando o material através de um molde (fieira)

Empurrar um lingote através de um molde usando um êmbolo para expandir a área

Laminar uma barra para reduzir a espessura usando compressão

Fundir metal através de um canal para preencher um molde

A extrusão empurra o material; a trefilação puxa o material

A extrusão puxa o material; a trefilação empurra o material

Ambos os processos puxam o material através do molde

Ambos os processos empurram o material e não requerem molde

Um aumento na resistência mecânica (por exemplo, limite de escoamento e dureza) devido à deformação plástica a frio

Uma redução na densidade causada pelo derretimento e solidificação

Um ciclo de tratamento térmico que diminui a dureza por recuperação

Um processo que sempre restaura a ductilidade por recristalização

Um aumento na densidade de defeitos pontuais, lineares e de superfície levando a propriedades físicas, químicas e mecânicas modificadas

Uma eliminação completa de dislocações através de recozimento

Crescimento de grãos equiaxiais em alta temperatura durante o trabalho a quente

Precipitação de partículas de segunda fase durante o envelhecimento

A resistência à tração aumenta enquanto a ductilidade diminui

Tanto a resistência à tração quanto a ductilidade aumentam

A resistência à tração diminui enquanto a ductilidade aumenta

Nem a resistência à tração nem a ductilidade mudam

Curva I (antes da deformação plástica)

Curva II (após a primeira deformação plástica)

Curva III (após a seguinte passagem de laminação)

Todas as curvas são idênticas

Porque o tamanho dos grãos aumenta dramaticamente durante a deformação

Porque a densidade de discordâncias aumenta, elevando a tensão de escoamento

Porque a temperatura cai abaixo da faixa de recristalização

Porque o módulo de elasticidade dobra com a deformação

A restauração forma novos grãos livres de tensão; a recristalização apenas rearranja as deslocalizações dentro dos grãos existentes

A restauração modifica a estrutura dentro dos grãos sem substituí-los; a recristalização substitui grãos deformados por novos grãos equiaxiais, livres de deslocalizações

Ambos os processos mudam exclusivamente as fronteiras dos grãos sem afetar as deslocalizações

Ambos os processos requerem fusão para prosseguir

Aumento da energia elástica devido ao resfriamento

Diminuição da energia de deformação devido ao excesso de defeitos pontuais e lineares

Trabalho mecânico externo aplicado durante o recozimento

Reações químicas formando novas fases

0,1 Tm ≤ T ≤ 0,3 Tm

0,3 Tm ≤ T ≤ 0,5 Tm

0,5 Tm ≤ T

T < 0,1 Tm

T < 0.1 Tm

0.1 Tm ≤ T ≤ 0.3 Tm

0.3 Tm ≤ T ≤ 0.5 Tm

0.5 Tm ≤ T

Crescimento de grãos alongados existentes por migração de limites sem novos núcleos

Substituição de grãos deformados por novos grãos aproximadamente equiaxiais livres de deslocações

Redistribuição de átomos de soluto formando precipitados dentro dos grãos

Fragmentação de grãos em subgrãos mantendo a mesma densidade de deslocações

A dureza e a resistência à tração aumentam enquanto a ductilidade diminui

A dureza e a resistência à tração diminuem enquanto a ductilidade aumenta

Todas as três propriedades permanecem constantes

A ductilidade e a resistência diminuem até zero

Umidade ambiente durante o armazenamento

Cinética (taxa) de restauração

Estrutura cristalina da máquina de teste

Condutividade elétrica da amostra

A densidade delas aumenta sem rearranjo

Elas formam arranjos e configurações que são mais estáveis, reduzindo a energia dos defeitos

Elas se convertem inteiramente em vacâncias

Elas migram para a superfície e evaporam

Crescimento de grão leva a grãos maiores e menos limites de grão

Refinamento de grão continua indefinidamente, produzindo grãos ultrafinos

A densidade de deslocação aumenta acentuadamente com a temperatura

Nenhuma mudança ocorre porque o tamanho do grão é fixo após a recristalização

Aumento na ductilidade e diminuição na resistência ao escoamento

Aumento na resistência ao escoamento (R0.2) e resistência à tração máxima (Rm)

Diminuição na tensão de escoamento tornando a deformação plástica mais fácil

Sem alteração nas propriedades mecânicas

Reorganização da estrutura de deslocamento em arranjos de células mais estáveis

Formação de novos grãos livres de deformação por nucleação e crescimento

Eliminação completa de todos os deslocamentos durante o recozimento

Rotação aleatória de grãos sem alterar a densidade de deslocamento

Recuperação de grãos parcialmente deformados sem formação de novos grãos

Formação (nucleação e crescimento) de novos grãos livres de deformação

Aumento na densidade de deslocações dentro dos grãos existentes

Transformação de fase em estado sólido entre diferentes estruturas cristalinas

O crescimento de grão ocorre na taxa máxima

A fração recristalizada permanece quase constante porque a taxa é praticamente zero

Nucleação rápida e conclusão imediata da recristalização

Aumentos e diminuições cíclicas na fração recristalizada devido a flutuações de temperatura

Mudança muito lenta na fração recristalizada

Recristalização rápida levando a um aumento acentuado na fração transformada

Diminuição na fração recristalizada devido à recuperação

Taxa constante independente da temperatura

Taxa de resfriamento, pressão e adições de liga apenas

Taxa de deformação inicial, temperatura, pureza e tamanho inicial do grão

Geometria da peça, atmosfera e rugosidade da superfície

Potencial elétrico, campo magnético e velocidade de fundição

Interiores de grão longe de defeitos

Limites de grão, superfícies, gêmeos (maclas), interfaces e bandas de deformação

Apenas em zonas livres de precipitados

Apenas em junções triplas sob vácuo

Baixa distorção cristalográfica e baixa densidade de deslocamento

Alta distorção cristalográfica ou alta densidade de deslocamento e mudanças de orientação acentuadas

Regiões de rede perfeita sem gradientes de orientação

Áreas protegidas do fluxo de calor externo

Ele permanece estacionário e não interage com os grãos circundantes

Ele cresce, consumindo os grãos deformados e/ou recuperados ao redor

Ele se dissolve de volta na matriz a temperatura constante

Ele se transforma em uma nova fase com maior densidade de deslocação

Nenhuma deformação anterior é necessária

Uma deformação mínima (deformação crítica) deve ser excedida

Apenas a deformação elástica é necessária

Qualquer quantidade de deformação impede a recristalização

Taxa de deformação mais alta desacelera a recristalização

Taxa de deformação mais alta acelera a cinética de recristalização

A taxa de deformação não tem efeito na cinética

Apenas taxas extremamente baixas permitem a nucleação

O tamanho final do grão se torna mais fino à medida que a taxa de deformação aumenta

O tamanho final do grão se torna mais grosso à medida que a taxa de deformação aumenta

O tamanho final do grão é independente da taxa de deformação

O tamanho final do grão oscila com a taxa sem tendência

Temperaturas mais altas aumentam a taxa de recristalização

Temperaturas mais altas diminuem a taxa de recristalização

A temperatura não tem efeito uma vez que a nucleação começa

Apenas temperaturas abaixo da temperatura ambiente iniciam a recristalização

Tamanho inicial do grão menor leva a uma recristalização mais rápida

O tamanho inicial do grão não tem efeito na cinética

Tamanho inicial do grão maior acelera a recristalização

A recristalização é suprimida quando os grãos são pequenos

Maior pureza reduz a temperatura de início da recristalização

Maior pureza aumenta a temperatura de início da recristalização

A pureza não tem influência na temperatura de início

Adições de impurezas sempre eliminam a recristalização

A deformação crítica é maior para grãos iniciais menores

A deformação crítica é menor quando o tamanho do grão inicial é menor

A deformação crítica é independente do tamanho do grão

A deformação crítica não existe para metais puros

Restauração: recuperação total; Recristalização: recuperação parcial

Restauração: recuperação parcial; Recristalização: recuperação total

Ambos levam à recuperação total

Ambos levam apenas à recuperação parcial

A restauração mantém a estrutura de grão deformada; a recristalização forma novos grãos

Ambos os processos mantêm grãos deformados sem formação de novos grãos

A restauração forma novos grãos; a recristalização apenas rearranja deslocações

Nenhum altera a densidade de deslocações

A taxa de deformação necessária diminui com a maior temperatura de deformação

A taxa de deformação necessária aumenta com a maior temperatura de deformação

A taxa de deformação necessária não é afetada pela temperatura

A taxa de deformação deve primeiro diminuir e depois aumentar com a temperatura

Prolongar o recozimento após a recristalização leva ao coarsening dos grãos

Extender o tempo de recozimento refina os grãos indefinidamente

A duração do recozimento não tem efeito uma vez que a recristalização termina

Tempos de recozimento mais curtos sempre causam crescimento anômalo de grãos