9.5. Microestruturas Longe do Equilíbrio:Al-Si

Considere agora a solidificação de uma composição eutética, por exemplo, do sistema alumínio (Al)-silício (Si) apresentado na Figura 9.e. Uma liga de composição eutética 11,6% (em peso) de Si, quando solidificada por resfriamento lento, forma um sólido cuja microestrutura consiste em camadas alternadas (ou lamelas) das fases e . Essa microestrutura é chamada de estrutura eutética.
Se a solidificação for feita longe de condições de equilíbrio (com taxas de resfriamento muito rápidas), a fase (rica em silício) não será nucleada até que uma temperatura de cerca de 20°C abaixo da temperatura eutética de equilíbrio seja atingida.
Já a fase , com menor teor de silício, é de fato nucleada e, como ela tem menos silício que o líquido original, o teor de silício do líquido restante aumenta da forma indicada pela linha tracejada mostrado na Figura 9.e, que é uma continuação da linha liquidus.
Quando a fase é finalmente nucleada, será formada uma mistura eutética. Nesta mistura eutética, há maior quantidade de e menor quantidade de do que na mistura do eutético de equilíbrio.
Portanto, uma liga de composição eutética com 11,6% (em peso) de Si resfriada rapidamente (longe do equilíbrio) se transformará numa estrutura formada de primário (1) e eutético. Se aumentarmos o teor de Si na liga para 14%(em peso) – mesmo no resfriamento longe do equilíbrio, isto é, resfriado rapidamente – ela apresentará uma microestrutura completamente eutética.

Figura 9. e – Parte do diagrama de equilíbrio alumínio (Al)-silício (Si).É mostrada a transformação eutética de equilíbrio (resfriamento lento) e a transformação eutética longe do equilíbrio (resfriamento rápido). No resfriamento lento, forma-se somente a mistura eutética + . No resfriamento muito rápido forma-se primário e uma mistura eutética + com maior teor de . Se a composição inicial possuir 14% (em peso) de Si, mesmo com o resfriamento rápido somente se formará a mistura eutética.