Propiciar ao aluno os conhecimentos técnicos necessários para o entendimento dos processos metalúrgicos que ocorrem sob vácuo, principais equipamentos e as principais aplicações desta tecnologia em Engenharia de Materiais.
1. Introdução. O uso do vácuo em processos metalúrgicos.2. Termodinâmica e cinética em metalurgia a vácuo3. Equipamentos e instrumentos para vácuo4. Utilização do vácuo em metalurgia extrativa e refino5. Desgaseificação a vácuo6. Fusão a arco com eletrodos consumível e não-consumível7. Fusão por feixe eletrônico8. Fusão por indução a vácuo9. Sinterização a vácuo10.Tratamentos térmicos especiais11.Prática experimental
Breve histórico. Aplicações do vácuo na indústria metalúrgica. Definição e unidades.Termodinâmica e cinética em metalurgia a vácuo. Lei da ação das massas. Relações termodinâmicas fundamentais.Equilíbrio de fases. Termodinâmica das soluções. Solubilidade dos gases. Interação metal-gás. Sistemas reversíveis e irreversíveis. Desoxidação via evaporação de subóxidos. Vapores metálicos. Influência da pressão na desgaseificação. Cinética de desgaseificação. Perdas por evaporação de metal-base. Exemplos práticos.Equipamentos e instrumentos para vácuo. Ejetores a vapor. Bombas mecânicas. Bombas difusoras. Bombas turbomoleculares. Bombas criogênicas. Sensores de vácuo. Detecção de vazamentos.Utilização do vácuo em metalurgia extrativa e refino. Redução carbotérmica. Redução metalotérmica. Refino de metais em vácuo. Desoxidação de metais não-ferrosos. Fusão zonal.Desgaseificação a vácuo. Desgaseificação de metais e ligas no estado líquido. Desgaseificação de metais e ligas no estado sólido. Desgaseificação do aço.Fusão a arco com eletrodos consumível e não-consumível. Aplicações desta técnica. Princípio de operação. Alimentação de matérias-primas durante a fusão. Eletrodos consumíveis. Eletrodos de tungstênio (não-consumíveis).Fusão por feixe eletrônico. Aplicações desta técnica. Princípio de operação. Alimentação de matérias-primas durante a fusão.Fusão por indução a vácuo. Princípio de operação. Aplicações desta técnica. Tipos de cadinho.Sinterização a vácuo. Aplicações desta técnica.Tratamentos térmicos especiais. Homogeneização e solubilização. Recozimento em vácuo. Tipos de fornos (contínuo x batelada).Prática experimental. Fusão a arco. Visita às instalações do DEMAR. Verificação experimental do empobrecimento de soluto num latão recozido em vácuo via MEV/EDS.
1- Winkler, O. & Bakish, R., Vacuum Metallurgy, Elsevier, 1971. 2 - Bunshah, R.F., Vacuum Metallurgy, Reinhold Publ., 1958. 3 - Fromm, E. & Gebhardt, E., Gase und Kohlenstoff in Metallen, Springer-Verlag, 1976. 4 - Schiller, S. et al., Electron Beam Technology, John Wiley, 1982. 5 - Bakish, R., Introduction to Electron Beam Technology, John Wiley, 1962. 6 - Belk, J., Tecnologia del Vacio en Metalurgia, Urmo, 1967. 7 - Grundlagen der Vakuumtechnik, Berechnungen und Tabellen, Leybold GmbH, s.d. 8 - Catálogos técnicos de diversos fabricantes de equipamentos para vácuo