23. Diagramas de Fases pt.2

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Diagramas de Fases
Sistema Isomorfo Binário
• É o sistema binário mais simples, no qual somente ocorre um tipo de
estrutura cristalina para todas as proporções de componentes;
• OCORRE QUANDO OS ELEMENTOS que compõe a liga SÃO
TOTALMENTE MISCÍVEIS, ou seja, para quaisquer proporções
apresentam-se como soluções sólidas ao acaso;
• Soluções sólidas indicadas por letras gregas (α, β, ϒ);
• Possível determinar a temperatura de fusão dos componentes e da
mistura;
Ex: Sistema Cu-Ni – SS Substitucional com 100% de solubilidade do Cu
no Ni
Sistema Isomorfo Binário
Sistema Isomorfo Binário
• Para um sistema binário com composição e temperatura conhecidos,
três tipos de informações estão disponíveis:
1. as fases que estão presentes;
2. as composições dessas fases;
3. as porcentagens ou frações das fases.
Interpretação de Diagramas –
Fases Presentes
• Temos duas curvas básicas: A curva liquidus e a curva solidus;
• Ver onde o ponto se localiza no diagrama, e verificar os percentuais
de cada componente na porção global do material;
A. (60 % p Ni – 40 %p Cu) a 1100°C
B. (35 % p Ni – 65 %p Cu) a 1250°C
Interpretação de Diagramas –
Fases Presentes
Interpretação de Diagramas –
Composição
• Composição:
• Métodos diferentes para determinar a composição em regiões
monofásicas e bifásicas;
A. Região monofásica (60 % p Ni – 40 %p Cu) a 1100°C
B. Região bifásica -> linha de amarração ou isoterma
Interpretação de Diagramas –
Composição
• Composição em uma região bifásica:
Constrói-se uma linha de amarração através da região bifásica à
temperatura da liga;
Anotam-se as intersecções da linha de amarração com as fronteiras
entre as fases em ambos os lados;
Traçam-se linhas perpendiculares à linha de amarração a partir
dessas intersecções até o eixo horizontal das composições, onde a
composição de cada uma das fases pode ser lida;
Interpretação de Diagramas –
Composição
Interpretação de Diagramas –
Composição
• Composição em uma região bifásica:
A. Composição da fase Sólida α: Cα
B. Composição da fase Líquida: CL
Interpretação de Diagramas –
Frações das Fases Presentes
• Frações das fases presentes:
A. Região monofásica → fração da fase é de 100% de α - (60 % p Ni –
40 %p Cu) a 1100°C;
B. Região bifásica → Usa-se a REGRA DA ALAVANCA
Interpretação de Diagramas –
Frações das Fases Presentes
• Frações das fases presentes em uma região bifásica – REGRA DA
ALAVANCA:
1. Linha de amarração é construída através da região bifásica na
temperatura da liga;
2. A composição global da liga é localizada sobre a linha de amarração;
3. A fração de uma fase é calculada tomando-se o comprimento da
liga de amarração desde a composição global até a fronteira entre
fases com a outra fase e então dividindo-se esse valor pelo
comprimento total;
4. A fração da outra fase é determinada de maneira semelhante;
Interpretação de Diagramas –
Frações das Fases Presentes
wt% Ni
20
120 0
130 0
30 40 50
110 0
L (liquid)
a
(solid)
T(°C)
A
35
C o
L: 35wt%Ni
Cu-Ni
system
• Phase diagram:
Cu-Ni system.
• System is:
--binary
i.e., 2 components:
Cu and Ni.
--isomorphous
i.e., complete
solubility of one
component in
another; a phase
field extends from
0 to 100 wt% Ni.
• Consider
Co = 35 wt%Ni.
Desenvolvimento de Microestruturas
4635
43
32
a: 43 wt% Ni
L: 32 wt% Ni
L: 24 wt% Ni
a: 36 wt% Ni
Ba: 46 wt% Ni
L: 35 wt% Ni
C
D
E
24 36
Desenvolvimento de Microestruturas