Aula V Diagramas de Fase

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20/03/2016 
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Diagrama de Fases 
Disciplina: Engenharia de Materiais Metálicos 
Curso: Engenharia Mecânica 
Universidade Federal de São João Del Rei 
O que é fase? 
• Toda FASE possui três características 
fundamentais: 
 
– Homogeneidade estrutural 
– Homogeneidade química 
– Interfaces 
 
• COMPONENTE e SISTEMA 
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Exemplos 
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herein under license. 
Quantas fases e quantos componentes temos em cada situação? 
Exemplos 
Quantas fases temos em cada situação? 
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under license. 
líquido sólido 
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Limite de solubilidade 
Solução Sólida (um mecanismo de 
endurecimento em metais) 
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Diagrama de fases unário 
Diagramas de fases binários 
• Diagrama isomorfo 
 
• Diagrama com eutético 
 
• Diagramas mais complexos (Fe-C) 
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Diagrama de fase binário isomórfico 
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Linha líquidus 
Linha sólidus 
Interpretação de diagramas de fases 
• três etapas importantes: 
 
– Determinação das fases presentes 
– Determinação da composição das fases 
– Determinação das quantidades de cada fase 
 
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Determinação das fases presentes 
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A 
B 
C 
• Linha de amarração - usada em campos 
bifásicos 
Determinação da composição das 
fases presentes 
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CL = 20% Cr2O3- 
80%Al2O3 
CS = 50% Cr2O3- 
50%Al2O3 
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• Linha de amarração fornece a composição 
química de cada fase 
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Líquido: 
32% Ni, 68% Cu 
Para qualquer liga 
Cu-Ni entre 32 e 
45% de Ni a 
1250oC 
Determinação da composição das 
fases presentes 
Sólido: 
45% Ni, 55% Cu 
Determinação das quantidades de 
cada fase 
• - Regra da alavanca fornece a quantidade (fração) de 
cada fase 
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Liga Cu-Ni com 40% de 
Ni a 1250oC 
%5,38%100
3245
4045
% 
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 xL
%5,61%100
3245
3240
% 

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 xS
%L = CS – Cliga x 100 
 CS – CL 
%S = Cliga – CL x 100 
 CS – CL 
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Solidificação 
• Resfriamento em 
equilíbrio 
 
– Taxas lentas 
– Microestruturas 
homogêneas 
• Resfriamento fora 
de equilíbrio 
 
– Taxas mais rápidas 
– Microestruturas 
heterogêneas 
Solidificação com resfriamento em 
equilíbrio 
Exemplo (Solidificação de 
uma liga Cu-Ni) 
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Solidificação com resfriamento fora de 
equilíbrio 
Liga com 40% de Ni 
 
segregação de Cu 
Esquema de grão com segregação 
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Efeito da solução sólida na resistência 
a tração 
Diagrama com Eutético 
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Liga Pb-Sn - rica em Pb 
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Liga Pb-Sn com mais Sn 
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Diferença entre fases coerentes e 
incoerentes 
Incoerente Coerente 
Formação do eutético 
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Liga hipoeutética 
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Diagramas mais complexos 
• Soluções sólidas terminais x soluções sólidas 
intermediárias 
• Compostos intermetálicos 
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Diagrama Cobre-Zinco 
Diagrama Magnésio-Chumbo 
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Transformações em diagramas de 
fases 
• Eutética L  a + b 
• Eutetóide g  a + b 
• Peritética a + L  b 
• Monotética L1  L2 + a 
• Perictetóide a + b  g 
Transformação Peritética a + L  b 
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Transformação Eutetóide g  a + b 
Sistema Fe-C 
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Liga eutetóide 
Liga hipoeutetóide 
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Composição de fases pró-eutetóides 
Liga hipereutetóide 
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Conceitos importantes 
• Limite de solubilidade; 
• Linhas solidus, liquidus e solvus; 
• Transformações (principalmente eutética e 
eutetóide); 
• Lamelas; 
• Fase proeutetóide; 
• Ligas hipo e hiper (eutetóide ou eutético) 
• Isomórfico 
Exercícios recomendados 
• Callister 7ª edição: Capítulo 9 em geral. 
 alguns interessantes: 9.13, 9.15, 
9.29, 9.32, 9.49, 9.51, 9.53, 9.58.