O aquecimento e o resfriamento têm efeitos significativos nos metais, influenciando suas propriedades físicas de várias maneiras:

aquecimento:

* Expansão : Os metais se expandem quando aquecidos. Isso se deve ao aumento da energia cinética dos átomos, fazendo com que eles vibrem mais vigorosamente e ocupem um volume maior. Essa expansão é previsível e pode ser usada em aplicações como bimetais, usados ​​em termostatos e outros dispositivos sensíveis à temperatura.
* amolecimento: À medida que os metais aquecem, sua resistência à deformação diminui. Isso os torna mais fáceis de trabalhar, como forjando ou rolando.
* Alterações na estrutura cristalina: Alguns metais sofrem transformações de fase quando aquecidas, alterando sua estrutura cristalina. Isso pode levar a mudanças nas propriedades como força, ductilidade e condutividade elétrica. Por exemplo, o aço passa por uma mudança de fase de ferrita para austenita a uma determinada temperatura, o que permite que ele seja endurecido pelo tratamento térmico.
* Derretimento: O aquecimento de um metal além do seu ponto de fusão faz com que ele faça a transição de um estado sólido para um líquido. Essa transição é reversível e é usada na fundição e soldagem.
* oxidação: Os metais de aquecimento na presença de oxigênio podem levar à oxidação ou na formação de óxidos metálicos na superfície. Esse processo pode enfraquecer o metal ou até torná -lo inutilizável.

resfriamento:

* Contração: Os metais se contraem quando resfriados, retornando ao tamanho original. Este é o oposto da expansão.
* endurecimento: Os metais de resfriamento rapidamente de uma alta temperatura podem levar ao endurecimento, tornando -os mais fortes e mais quebradiços. Esse processo é chamado de extinção e é usado no tratamento térmico dos metais.
* recozimento: Os metais de resfriamento lentamente a partir de uma alta temperatura podem levar ao recozimento, o que suaviza o metal e alivia as tensões internas. Esse processo é usado para melhorar a ductilidade e reduzir a fragilidade.
* Solidificação: O resfriamento de um metal fundido abaixo de seu ponto de congelamento faz com que ele se solidifique, em transição de volta para um estado sólido. Esse processo é usado na fundição para formar formas desejadas.

Efeitos adicionais:

* CREEP: Os metais podem se deformar lentamente sob estresse sustentado e temperaturas elevadas. Esse efeito é chamado de fluência e pode limitar a vida útil dos componentes em ambientes de alta temperatura.
* fadiga: Ciclos repetidos de estresse podem causar fadiga de metal, levando a rachaduras e eventualmente falhas. Este efeito é mais pronunciado a temperaturas mais altas.
* Corrosão: A corrosão pode ser acelerada por altas temperaturas, especialmente na presença de umidade ou ambientes corrosivos.

Os efeitos específicos do aquecimento e resfriamento em um metal dependem de sua composição, da faixa de temperatura e da taxa de aquecimento ou resfriamento. A compreensão desses efeitos é crucial para projetar e fabricar componentes de metal que terão desempenho de maneira confiável em várias aplicações.