Aula 2 Diagramas de Fases

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Diagramas de fase em condições de equilíbrio
- Definições e conceitos básicos: identificação das fases, limite de solubilidade, microestrutura das fases
-  Diagramas de equilíbrio binários isomorfos e eutéticos
-   Reações eutetóides e peritéticas
- Sistema Fe-C e microestruturas que se formam no resfriamento lento
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SOLIDIFICAÇÃO
TODO O PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE PEÇAS METÁLICAS TEM INÍCO EM UM PROCESSO DE SOLIDIFICAÇÃO
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DIAGRAMA DE FASE OU DE EQUILIBRIO
IMPORTÂNCIA:
- Permite a visualização da fusão e solidificação
Prediz as transformações de fases 
Dá informações sobre microestrutura e propriedades mecânicas em função da temperatura e composição
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2. SOLUBILIDADE DO SOLUTO E FASES
SOLUBILIDADE COMPLETA
SOLUBILIDADE INCOMPLETA 
INSOLUBILIDADE
LIMITE DE SOLUBILIDADE: é a concentração máxima de átomos de soluto que pode dissolver-se no solvente, a uma dada temperatura, para formar uma solução sólida.
 Quando o limite de solubilidade é ultrapassado forma-se uma segunda fase com composição distinta
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3. FASES
FASE É A PORÇÃO HOMOGÊNEA DE UM SISTEMA QUE TEM CARACTERÍSTICAS FÍSICAS E QUÍMICAS DEFINIDAS
Todo metal puro e uma considerado uma fase
Uma fase é identificada pela composição química e microestrutura
A interação de 2 ou mais fases em um material permite a obtenção de propriedades diferentes
É possível alterar as propriedades do material alterando a forma e distribuição das fases
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4. DIAGRAMA DE FASES OU DE EQUILÍBRIO
É COMO UM MAPA PARA A DETERMINAÇÃO DAS FASES PRESENTES, PARA QUALQUER TEMPERATURA E COMPOSIÇÃO, DESDE QUE A LIGA ESTEJA EM EQUILÍBRIO
- Termodinamicamente o equilíbrio é descrito em termos de energia livre (G)
- Um sistema está em equilíbrio quando a energia livre é mínima
O equilíbrio de fases é o reflexo da constância das características das fases com o tempo
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4. FASES DE EQUILÍBRIO E FASES METAESTÁVEIS
Fases de equilíbrio: suas propriedades ou características não mudam com o tempo. 
Geralmente são representadas nos diagramas por letras gregas
Fases metaestáveis: suas propriedades ou características mudam lentamente com o tempo, ou seja, o estado de equilíbrio não é nunca alcançado. No entanto, não há mudanças muito perceptíveis com o tempo na microestrutura das fases metaestáveis.
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SOLIDIFICAÇÃO DE UM METAL PURO
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SOLIDIFICAÇÃO DE UMA LIGA BINÁRIA
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CONSTRUÇÃO DOS DIAGRAMAS DE FASE A PARTIR DAS CURVAS TÉRMICAS
São obtidas curvas térmicas para diferentes teores de soluto
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4.1. DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO PARA SISTEMAS BINÁRIOS E ISOMÓRFOS
Isomorfo 	 quando a solubilidade é completa (Exemplo: Sistema Cu-Ni)
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CURVA DE SOLIDIFICAÇÃO PARA UMA LIGA BINÁRIA ISOMORFA
Remoção do calor 
latente de fusão
Curva de solidificação
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INTERPRETAÇÃO DO DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO
(CONSTITUIÇÃO DA LIGA)
- Fases presentes 	localiza-se a temperatura e composição desejada e verifica-se o número de fases presentes
- Composição química das fases 	usa-se o método da linha de conecção (isotérma)
Para um sistema monofásico a composição é a mesma da liga
- Percentagem das fases (quantidades relativas das fases)	 regra das alavancas
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SISTEMA Cu-Ni
DETERMINAÇÃO DAS FASES PRESENTES E DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA DAS FASES
Comp. Liq= 32% de Ni e 68% de Cu
Comp. Sol. = 45% de Ni e 55% de Cu
B
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SISTEMA Cu-Ni
Determinação das quantidades relativas das fases
Composição das fases
Percentagem das fases
Fase líquida
Fase sólida
Comp. Liq= 31,4% Ni e 68,9%Cu
Comp. Sol. = 42,5,4 %Ni e %57,5Cu
L = S
 R+S
S = R
 R+S
L = C-C0
 C-CL
L = Co-CL
 C-CL
ALGUNS DIAGRAMAS
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Sistema Mg-Pb