Exercícios sobre Diagramas de Equilíbrio

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<p>Lista de Exercícios de Ciência dos Materiais – Diagramas de Equilíbrio</p><p>Prof. Pedro Augusto de Paula Nascente - UFSCar/ DEMa e PPG-CEM</p><p>Não vale nota!</p><p>1. Considere o diagrama de fases para o sistema cobre-prata. (a) Determine as quantidades</p><p>relativas (em termos de frações mássicas) das fases presentes na liga com 85%p de prata a</p><p>800 oC. (b) Qual é a temperatura aproximada da liga 20%p Ag-80%p Cu que consiste em uma</p><p>fase  e uma fase líquida com frações mássicas de 0,80 e 0,20, respectivamente?</p><p>2. Considere o diagrama de fases para o sistema chumbo-estanho. Uma liga com 30%p Sn –</p><p>70%p Pb é aquecida lentamente a partir de 150 oC. (a) A qual temperatura se forma a</p><p>primeira fase líquida?</p><p>(b) Qual é a composição dessa fase líquida? (c) A qual temperatura ocorre a fusão completa</p><p>da liga? (d) Qual é a composição do último sólido que permanece no meio antes da fusão</p><p>completa?</p><p>3. Considere o diagrama de fases para o sistema chumbo-estanho. Um fabricante deseja</p><p>produzir um lote de solda com a composição eutética. Ele tem à disposição 250 kg de sucata</p><p>de solda elétrica com 60 %p Sn-40 %p Pb e 1.250 kg de sucata de solda de encanamento</p><p>com 60 %p Pb-40 %p Sn. Se toda a sucata for fundida, quanto de cada metal precisa ser</p><p>adicionado para se atingir a composição desejada? Leve em consideração o diagrama de</p><p>fases chumbo-estanho.</p><p>4. Considere o diagrama de fases para o sistema ferro-carbeto de ferro. (a) Calcule as</p><p>frações mássicas de ferrita  e de cementita na perlita. (b) Qual é a concentração de carbono</p><p>em uma liga cuja fração de cementita total é de 0,10? (c) Para uma liga com 0,5% p C a</p><p>735 oC, quais são as fases presentes, quais são as suas concentrações e as suas frações</p><p>mássicas.</p><p>5. Considere o diagrama de fases óxido de magnésio-óxido de alumínio; ss indica uma</p><p>solução sólida. Os raios dos íos Mg2+ e Al3+ são 0,072 e 0,053 nm, respectivamente. (a) Há</p><p>duas reações eutéticas no diagrama; descreva-as (temperaturas, composições e fases). (b)</p><p>O espinélio, a temperaturas abaixo de 1000 oC, é um composto com a composição de 50%</p><p>mol Al2O3-50% mol MgO. Para temperaturas mais altas, o espinélio é estável para uma faixa</p><p>de composições. Qual é a temperatura da fusão congruente? (c) Quais são os principais</p><p>motivos que explicam a baixa solubilidade de Al2O3 em MgO a temperaturas abaixo de 1400</p><p>oC? (d) A não-estequiometria máxima pelo lado rico em Al2O3 do campo de fases do espinélio</p><p>ocorre a aproximadamente 2000 oC e corresponde a aproximadamente 82% mol (92% p) de</p><p>Al2O3. Determine o tipo do defeito por lacunas que é produzido e a porcentagem de lacunas</p><p>que existe nesta composição.</p><p>Diagrama de fases para o sistema cobre-prata. Diagrama de fases para o sistema chumbo-</p><p>estanho.</p><p>Diagrama de fases para o sistema ferro-carbeto</p><p>de ferro.</p><p>Diagrama de fases para o sistema MgO-Al2O3.</p>