Identifique a razão para a formação de rechupe na solidificação de metais e ligas metálicas.
Passo 1
Beleza, o exercício pede pra gente descobrir por que surge o “rechupe” (aquele buraco interno) quando metais ou ligas metálicas solidificam. O assunto aqui é Metalurgia, mais especificamente o comportamento do material durante a solidificação.
O que a gente vai precisar saber:
O que a gente vai precisar saber:
- Que na mudança de fase de líquido pra sólido a densidade muda (e o volume se contrai).
- Como funciona o preenchimento (alimentação) do metal ainda líquido enquanto a parte externa já cristaliza.
Passo 2
Quando o metal começa a solidificar, parte dele vira sólido primeiro (normalmente nas paredes do molde) e forma um “esqueleto” de cristais (dendritos). Uma coisa importante:
- No estado líquido a densidade é
. - No estado sólido é
, que geralmente é maior. - Como
, o volume muda conforme a densidade.
Logo, a contração volumétrica é
ou seja, o metal solidificado ocupa menos espaço que o líquido original.
Passo 3
Para compensar essa contração e não criar vácuos, o restante do metal líquido precisa “correr” até as regiões que estão solidificando por último, alimentando a contração. Mas lá dentro do molde:
- O esqueleto dendrítico forma canais bem estreitos.
- Esses canais dificultam (ou bloqueiam) o fluxo do metal líquido.
Quando chega na fase final, não sobra líquido suficiente pra preencher tudo. Aí, na região central (ou na última zona a fechar), fica um vazio: o rechupe.
Resposta
O rechupe é resultado da contração volumétrica natural do metal ao solidificar (
) e da incapacidade do metal líquido remanescente de alimentar as regiões finais devido ao bloqueio causado pela rede dendrítica.