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DISCIPLINA: RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS AULA 03 DIAGRAMAS DE FASES • Um diagrama de fases é um “mapa” que mostra quais fases são as mais estáveis nas diferentes composições, temperaturas e pressões. • A microestrutura dos materiais pode ser relacionada diretamente com o diagrama de fases. • Existe uma relação direta entre as propriedades dos materiais e as suas microestruturas. DIAGRAMAS DE FASES • IMPORTÂNCIA DEFINIÇÕES E CONCEITOS • COMPONENTES Ex: Em uma liga Cobre-Zinco, os componentes são o Cu e o Zn. • SOLVENTES Elemento ou composto em maior concentração (hospedeiro) • SOLUTOS Elemento ou composto em menor concentração DEFINIÇÕES E CONCEITOS • SISTEMA Conjunto das possíveis ligas formadas pelos componentes. Ex: Sistema Fe-C • SOLUÇÃO SÓLIDA É formada à medida que os átomos de soluto são adicionados ao material hospedeiro (solvente), sendo a estrutura mantida. • LIMITE DE SOLUBILIDADE Concentração máxima de átomos de soluto que o solvente é capaz de dissolver, para a formação da solução sólida. A adição de soluto em excesso, ou seja além do limite de solubilidade, resulta na formação de outra solução sólida ou outro composto. DEFINIÇÕES E CONCEITOS • FASES Porção homogênea de um sistema que possui características físicas e químicas uniformes DEFINIÇÕES E CONCEITOS Os DIAGRAMAS representam as relações existentes entre a temperatura, as composições e as quantidades de cada fase em condições de equilíbrio. • Binários ou Complexos DIAGRAMAS DE FASES EM EQUILÍBRIO • INTERPRETAÇÃO DOS DIAGRAMAS DE FASES 1 – as fases que estão presentes; 2 – as composições dessas fases; 3 – as porcentagens ou frações das fases DIAGRAMAS DE FASES EM EQUILÍBRIO INTERPRETAÇÃO DOS DIAGRAMAS DE FASES • FASES PRESENTES 1. Localize o ponto temperatura – composição 2. Identifique qual(is) fase(s) o campo de fases correspondente está identificado. • a) Uma liga com composição de 60%p Ni-40%p Cu à temperatura de 1100°C. • b) Uma liga com composição de 35%p Ni-65%p Cu à temperatura de 1250°C INTERPRETAÇÃO DOS DIAGRAMAS DE FASES • DETERMINAÇÃO DAS COMPOSIÇÕES DAS FASES 1. Localize o ponto temperatura-composição; 2. Analise se a região é bifásica ou monofásica; - Monofásica a) Uma liga com composição de 60%p Ni-40%p Cu à temperatura de 1100°C. INTERPRETAÇÃO DOS DIAGRAMAS DE FASES 100% α REGIÃO MONOFÁSICA REGIÃO BIFÁSICA • BIFÁSICA 1 – Construa a linha de amarração através da região bifásica na temperatura da liga; 2 – Localize as composições 𝑪𝟎,𝑪𝜶 𝒆 𝑪𝑳; INTERPRETAÇÃO DOS DIAGRAMAS DE FASES • Considere a liga com composição de 35%p Ni-65%p Cu à temperatura de 1250°C, ponto B. CL= 31,5%p Ni-68,5%p Cu Cα = de 42,5%p Ni 57,5%p Cu PARA A FRAÇÃO DA FASE SÓLIDA (C𝜶): • PARA A FRAÇÃO DA FASE LÍQUIDA (CL) • 4. Se forem desejadas as porcentagens das fases, a fração de cada fase deve ser multiplicada por 100. ATENÇÃO! NÃO CONFUNDIR A DETERMINAÇÃO DAS COMPOSIÇÕES DAS FASES (𝑪 𝟎,𝑪𝜶 𝒆 𝑪𝑳) COM A DETERMINAÇÃO DAS FRAÇÕES DAS FASES ( C𝜶 e CL) EXERCÍCIO • Uma Liga contendo 90% de Ag (Prata) e 10% de Cu (Cobre) é aquecida nas temperaturas 600 e 1100°C. Determine: • a. As fases presentes • b. As proporções das fases. • PARA 600 °C: C0:90% Ag 10% Cu Cα:? Cβ: ? Cβ: 98 Cα: 2 • %Ca = 𝐶𝛽−𝐶0 𝐶𝛽 −𝐶𝛼 × 100 = 98−90 98−2 × 100 = 8,3% • C β= 𝐶0−𝐶𝛼 𝐶𝛽 −𝐶𝛼 × 100 = 90 −2 98−2 × 100 = 91,7%
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