EXERCÍCIO - Diagrama de Fases

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Fundamentos da Ciência de Materiais - FCM
Departamento de Engenharia Mecânica - DEM
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA
Exercício – Diagrama de Fases
1. Considerando o diagrama de fases do sistema Cu-Ag mostrado abaixo: 
(a) Qual é a solubilidade máxima do Cu na Ag e a que temperatura ela ocorre?
(b) Qual é a solubilidade máxima da Ag no Cu e a que temperatura ela ocorre?
(c) Qual a solubilidade do Cu na Ag e da Ag no Cu, a700 °C?
Ainda com relação ao diagrama Cu-Ag, considere uma liga com composição 71,9 %p Ag (% mássica) mantida
inicialmente a 900 °C é resfriada lentamente até 700 °C
(d) Faça esboços das microestruturas que seriam observadas a 900 °C e a 700 °C, indicando em cada esboço
quais as fases presentes.
(e) Determine aproximadamente a composição de cada uma das fases presentes a 700 °C (em % mássica).
(f) Considerando que a massa inicial da liga era de 1 Kg, calcule a quantidade de cada uma das fases a 700 °C.
Ainda com relação ao diagrama Cu-Ag, considere uma liga com composição 40 %p Ag (% mássica) mantida
inicialmente a 1.000 °C é resfriada lentamente até 800 °C e a seguir resfriada novamente, também de forma lenta,
agora até 700 °C
(g) Faça esboços das microestruturas que seriam observadas a 1.000 °C, a 800 °C e a 700 °C, indicando em cada
esboço quais as fases presentes.
(h) Determine aproximadamente a composição de cada uma das fases presentes a 800 °C e a 700 °C (em %
mássica).
(i) Considerando que a massa inicial da liga era de 1 Kg, calcule a quantidade de cada uma das fases presentes a
800 °C e a 700 °C.
Revisão dez/2022
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Exercício – Diagrama de Fases
2. Considere o diagrama de equilíbrio de fases ferro-cementita (Fe-Fe3C).
(a) Qual a importância deste diagrama de equilíbrio de fases em Engenharia de Materiais?
(b) Defina corretamente os seguintes termos: ferrita-α, austenita e perlita.
(c) Enuncie todas as transformações isotérmicas que o diagrama apresenta, indicando as temperaturas a que
ocorrem, as composições químicas das fases envolvidas e as designações por que são conhecidas.
Considere o resfriamento, suficientemente lento para poder seguir-se o diagrama de equilíbrio, da liga Fe-C com
1,2%C (percentagem em peso) desde o estado líquido até à temperatura mais baixa indicada no diagrama.
(d) Indique as temperaturas de início e de fim de solidificação, assim como as composições químicas dos
primeiros núcleos sólidos e do último líquido a solidificar.
(e) Indique as fases por que a liga é constituída à temperatura mais baixa do diagrama, assim como as
respectivas composições químicas e proporções, em relação à massa total de liga, distinguindo entre fases
primárias e secundárias, se for o caso.
(f) Faça um esboço da microestrutura previsível para a liga nas condições do item e.
Considere o resfriamento, suficientemente lento para poder seguir-se o diagrama de equilíbrio, da liga Fe-C com
0,4%C (percentagem em peso) desde o estado líquido até à temperatura mais baixa indicada no diagrama.
(g) Indique as temperaturas de início e de fim de solidificação, assim como as composições químicas dos
primeiros núcleos sólidos e do último líquido a solidificar.
(h) Indique as fases por que a liga é constituída à temperatura mais baixa do diagrama, assim como as
respectivas composições químicas e proporções, em relação à massa total de liga, distinguindo entre fases
primárias e secundárias, se for o caso.
(i) Faça um esboço da microestrutura previsível para a liga nas condições do item h
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