13ª Lista de Exercícios de Princípios de Ciências dos Materiais resolvida

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Princípios de Ciências dos Materiais – Diagrama de Fases
1. Qual a diferença entre fases de equilíbrio e fases metaestáveis?
Fases de equilíbrio: Refere-se ao estado de equilíbrio de um sistema com 2 ou mais fases, cujas características não se alteram com o tempo 
Fases Metaestáveis: A situação de equilíbrio pode levar muito tempo para ser alcançada (relações sólido-sólido).
2. O que é linha líquidus e linha sólidus?
Linha liquidus: É a linha ou fronteira em um diagrama de fases binário que separa as regiões das fases líquida e líquida + sólida.
Linha sólidus: Em um diagrama representa o conjunto dos pontos no qual o processo de solidificação está completo em um resfriamento sob condições de equilíbrio.
3. Conceitue fase e componente.
FASE: Porção homogênea de um sistema que tem características físicas e químicas uniformes. Todo material puro ou solução sólida é considerada uma fase. É chamada de fase, em um material metálico, a região que difere em microestrutura e/ou composição de outra região.
COMPONENTE: É uma substância química distinta da qual a fase é formada. 
Ex: Metais puros ou os compostos que compõem a liga são tidos como componentes.
Ex: Cu e Ni tem natureza semelhante, sendo completamente solúveis entre si em qualquer proporção de liga. Para tal sistema existe uma única fase e dois componentes.
4. Quais são as principais informações que podem ser obtidas do diagrama de fases?
Os diagramas de fases são construídos admitindo-se condições de equilíbrio e fornecem informações sobre o comportamento dos materiais.
Diagramas de Fases em Estados de Equilíbrio fornecem relações entre a temperatura, as composições e as quantidades de cada fase na condição de equilíbrio.
5. Porque o sistema Cu/Ni pode ser considerado binário isomórfico? Quantas fases e componentes há nesse sistema? É um sistema homogêneo ou heterogêneo?
O sistema Cu/Ni é um sistema binário isomórfico em que os dois componentes exibem solução sólida completa entre si nos estados sólido e líquido, e apresentam completa solubilidade nos estado líquido e sólido, para todas as composições.
O sistema apresentam 2 fases e dois componentes. É homogêneo (solução sólida completa).
6. Conceitue linha de amarração.
Linha horizontal construída através de uma região bifásica em um diagrama de fases binário; suas interseções com as fronteiras das fases em ambas as extremidades representam as composições em condições de equilíbrio das respectivas fases na temperatura em questão.
7. Determine o número de graus de liberdade nos pontos indicados na figura abaixo:
F=C-P+N
F = graus de liberdade 
C = Número de componentes do sistema
P = Número de fases em equilíbrio 
N = número de variáveis 
Ponto 1 : F = 2 – 1 + 1 = 2
Ponto 2 : F = 2 – 2 + 1 = 1 
Ponto 3 : F = 2 – 1 + 1 = 2
Ponto 4 : F = 2 – 2 + 1 = 1
8. A temperatura de 1 kg da liga mostrada na figura é reduzida lentamente até que a sua composição da solução líquida seja de 18% p B e a composição da solução sólida seja de 66% p B. Calcule a quantidade de cada fase.