A fusão ao ar refere-se ao processo de fusão de metais ou ligas num ambiente aberto onde estão expostos ao ar.
Este método pode levar à formação de óxidos, nitretos e outras impurezas devido à reação do metal fundido com o oxigénio, o azoto e o hidrogénio presentes no ar.
Estas impurezas podem afetar significativamente as propriedades mecânicas do material final, conduzindo frequentemente a uma redução da resistência, ductilidade e outras propriedades críticas.
O que é a fusão a ar? 4 pontos-chave para compreender o processo
1. Exposição ao ar
Durante a fusão ao ar, o metal ou liga é aquecido até atingir o seu ponto de fusão, passando de um estado sólido para um estado líquido.
Este estado líquido é altamente reativo, especialmente com elementos como o oxigénio e o azoto.
A presença de ar durante este processo permite o contacto direto entre o metal fundido e estes elementos reactivos.
2. Formação de impurezas
A elevada afinidade de muitos elementos de liga com o oxigénio e o azoto leva à formação de óxidos e nitretos.
Estes compostos podem tornar-se inclusões no interior da matriz metálica, perturbando a continuidade e a homogeneidade do material.
Por exemplo, os óxidos podem atuar como concentradores de tensão, conduzindo a uma falha prematura sob tensão.
3. Impacto nas propriedades mecânicas
As inclusões formadas durante a fusão ao ar podem influenciar drasticamente as propriedades mecânicas dos materiais.
Podem reduzir a capacidade do material de suportar tensões sem quebrar (resistência à tração), a sua capacidade de se deformar plasticamente sem quebrar (ductilidade) e a sua resistência ao desgaste e à corrosão.
Estas alterações podem ser prejudiciais, especialmente em aplicações que requerem um elevado desempenho e fiabilidade.
4. Estratégias de atenuação
Para evitar estes problemas, são utilizados vários métodos para proteger a peça fundida do ar.
São utilizadas técnicas como a fusão por indução no vácuo (VIM), em que o metal é fundido no vácuo para eliminar a exposição ao ar.
O VIM e métodos semelhantes ajudam a obter uma fusão mais limpa, livre de inclusões indesejadas, melhorando assim as propriedades do material.
Em resumo, a fusão ao ar é um processo de fusão que ocorre na presença de ar, levando à formação de impurezas que podem degradar as propriedades mecânicas do metal ou liga.
Para manter a elevada qualidade do material, os métodos de fusão alternativos que protegem a fusão da exposição ao ar são preferidos nas indústrias que exigem materiais de elevado desempenho.
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