ICMat_Cap_7_Diagrama_de_Fases

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“Diagrama de Fases”
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INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DOS MATERIAIS
APLICADA À ENGENHARIA INDUSTRIAL QUÍMICA
Capítulo 7
“Diagrama de Fases”
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Prof. Dr. Fernando Vernilli
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VOCÊ JÁ SE PERGUNTOU?
� É possivel coexistir as formas sólida, liquida e gasosa de um
material?
� De que forma os patinadores deslizam tão facilmente sobre o gelo?
� Quando uma liga como o latão se solidifica, qual elemento se
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� Quando uma liga como o latão se solidifica, qual elemento se
solidifica primeiro: cobre ou zinco?
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DEFINIÇÕES E CONCEITOS BÁSICOS
� Componente: São metais puros e/ou compostos dos quais uma liga é
constituída. Por exemplo, num latão de cobre-zinco, os componentes são Cu e
Zn.
� Sistema: "sistema" pode referir-se a um específico corpo de material sob
consideração (por exemplo, uma panela de aço líquido). Ou, pode relacionar à
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consideração (por exemplo, uma panela de aço líquido). Ou, pode relacionar à
série de possíveis ligas do mesmo componente, mas sem consideração à
composição da liga (por exemplo, sistema ferro-carbono).
� Solução sólida: Uma solução sólida consiste de átomos de pelo menos 2
diferentes tipos; os átomos de soluto ocupam posições quer substitucionais
quer intersticiais na rede do solvente, e a estrutura cristalina do solvente é
mantida.
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DEFINIÇÕES E CONCEITOS BÁSICOS
� Para muitos sistemas de ligas e alguma temperatura específica, existe uma
máxima concentração de átomos soluto que podem se dissolver no solvente para
formar uma solução sólida; isto é denominado um limite de solubilidade.
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DEFINIÇÕES E CONCEITOS BÁSICOS
� Microestrutura: A microestrutura de uma liga depende de tais variáveis como os elementos de
liga presentes, suas concentrações e o tratamento térmico da liga (isto é, a temperatura do
tratamento, o tempo de aquecimento até a temperatura do tratamento e a taxa de resfriamento
desde a temperatura do tratamento até à temperatura ambiente).
� Equilíbrio: Um sistema se encontra em equilíbrio se sua energia livre estiver num mínimo sob
alguma especificada combinação de temperatura, pressão e composição. Num sentido
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alguma especificada combinação de temperatura, pressão e composição. Num sentido
macroscópico, isto significa que as características do sistema não mudam com o tempo mas
sim persiste indefinidamente; isto é, o sistema é estável. Uma mudança em temperatura,
pressão e/ou composição para um sistema em equilíbrio resultará num aumento na energia
livre e numa possível mudança espontânea para um outro estado mediante o que a energia
livre é abaixada.
� Equilíbrio de fase: Equilíbrio de fase é refletido por uma constância com o tempo nas
características de fases de um sistema.
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DEFINIÇÕES E CONCEITOS BÁSICOS
� Diagramas de Fase, Diagrama de equilíbrio ou Diagrama de Equilíbrio de
fases: representam a correlação entre temperatura e as composições e
quantidades de fases em equilíbrio
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INTERPRETANDO O DIAGRAMA DE FASE
� Para um sistema binário de composição e temperatura conhecidas que esteja em 
equilíbrio, pelo menos 3 tipos de informação são disponíveis: (1) as fases que estão 
presentes; (2) as composições destas fases, e (3) as porcentagens ou frações das fases.
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RESFRIAMENTO EM
CONDIÇÕES DE EQUILÍBRIO
DESENVOLVIMENTO DA MICROESTRUTURA EM LIGAS ISOMÓRFICAS
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DESENVOLVIMENTO DA MICROESTRUTURA EM LIGAS ISOMÓRFICAS
RESFRIAMENTO FORA DAS
CONDIÇÕES DE EQUILÍBRIO
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PROPRIEDADES MECÂNICAS DAS LIGAS ISOMÓRFICAS.
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SISTEMAS EUTÉTICOS BINÁRIOS
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Ponto Eutético
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Reação Eutética
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DESENVOLVIMENTO DE MICROESTRUTURA EM LIGAS EUTÉTICAS
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DESENVOLVIMENTO DE MICROESTRUTURA EM LIGAS EUTÉTICAS
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DESENVOLVIMENTO DE MICROESTRUTURA EM LIGAS EUTÉTICAS
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DESENVOLVIMENTO DE MICROESTRUTURA EM LIGAS EUTÉTICAS
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DIAGRAMAS DE EQUILÍBRIO QUE POSSUEM FASES OU
COMPOSTOS INTERMEDIÁRIOS
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DIAGRAMAS DE EQUILÍBRIO QUE POSSUEM FASES OU
COMPOSTOS INTERMEDIÁRIOS
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REAÇÕES EUTETÓIDESE PERITÉTICAS
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