2 Diagrama de fases

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DIAGRAMA DE FASES
DEFINIÇÕES
DIAGRAMA DE FASES
• Informa sobre a 
microestrutura e propriedades
mecânicas em função da
temperatura e composição
LIMITE DE SOLUBILIDADE
• Concentração máxima de 
átomos de soluto que pode
dissolver-se no solvente a uma
dada temperatura para formar
DIAGRAMA DE FASES
temperatura e composição
• Permite visualizar a fusão, a 
solidificação e as 
transformações de fase
dada temperatura para formar
uma solução sólida
• Quando o limite de 
solubilidade é ultrapassado
forma-se uma segunda fase
com composição e estrutura
distintas
FASE
• É a parte homogênea de um 
sistema que tem estrutura e 
características físicas e 
químicas definidas.
DIAGRAMA DE FASES (Equilíbrio)
• É um diagrama utilizado para
determinação das fases presentes
numa liga, para qualquer
temperatura e composição
DEFINIÇÕES
DIAGRAMA DE FASES
químicas definidas.
• Uma fase é identificada pela
sua composição química, 
estrutura e microestrutura
• É possível alterar as 
propriedades de um material 
alterando a forma e a 
distribuição das fases
temperatura e composição
• Termodinamicamente, o 
equilíbrio é descrito em termos
da energia livre
• Um sistema está em equilíbrio
quando a energia livre é mínima
• O equilíbrio de fases ocorre
quando as fases não se alteram
com o tempo
• FASES DE EQUILÍBRIO
– suas propriedades não se alteram com o tempo e são
representandas geralmente por letras gregas no diagrama
DEFINIÇÕES
DIAGRAMA DE FASES
• FASES METAESTÁVEIS
– suas propriedades mudam lentamente com o tempo, ou
seja, o estado de equilíbrio estável não é alcançado; apesar
disso, não há mudanças perceptíveis com o tempo na
microestrutura das fases metaestáveis
DIAGRAMAS DE EQUILÍBRIO PARA SISTEMAS BINÁRIOS E ISOMORFOS
ISOMORFO: quando a 
solubilidade é completa
(Ex: sistema Cu-Ni)
Linha “Liquidus”: indica a 
DIAGRAMA DE FASES
Linha “Liquidus”: indica a 
região no diagrama de 
fases acima da qual as 
composições são líquidas
Linha “Solidus”: indica a 
região no diagrama de 
fases abaixo da qual as 
composições são sólidas
INTERPRETAÇÃO DO DIAGRAMA DE FASES
FASES PRESENTES: localizam-
se no diagrama de fases a 
temperatura e composição
desejadas
COMPOSIÇÃO DAS FASES: 
DIAGRAMA DE FASES
COMPOSIÇÃO DAS FASES: 
usa-se o método da linha de 
amarração (isoterma). Para 
um sistema monofásico a 
composição é a mesma da liga
PERCENTAGEM DAS FASES: 
quantidades relativas das 
fases presentes para uma
determinada composição
(“regra da alavanca”)
DETERMINAÇÃO DAS FASES PRESENTES E SUAS COMPOSIÇÕES QUÍMICAS
Constrói-se uma linha de 
amarração através da região
bifásica para uma determinada
temperatura T
Anotam-se as interseções da
linha de amarração com as 
DIAGRAMA DE FASES
linha de amarração com as 
fronteiras entre as fases de 
ambos os lados (pontos A e B)
Traçam-se linhas verticais a 
partir dos pontos de interseção
até o eixo horizontal das 
composições, onde a 
composição de cada uma das 
respectivas fases podem ser 
lidas
DIAGRAMA DE FASES
REGRA DA ALAVANCA
DIAGRAMA DE FASES
FRAÇÃO VOLUMÉTRICA
• A microestrutura segue o diagrama
de equilíbrio para velocidades de 
solidificação lentas
• Na prática não há tempo para a 
difusão completa e as 
microestruturas não são
DESENVOLVIMENTO DA MICROESTRUTURA
DIAGRAMA DE FASES
αααα(43%Ni)microestruturas não são
exatamente iguais às do equilíbrio
• O grau de afastamento do 
equilíbrio dependerá da taxa de 
resfriamento
• Há, portanto, segregação de soluto
de tal forma que o centro do grão
será mais rico no elemento de 
maior ponto de fusão
αααα(43%Ni)
SISTEMAS EUTÉTICOS BINÁRIOS
DIAGRAMA DE FASES
DIAGRAMA FERRO-CARBONO
DIAGRAMA DE FASES
FASES SISTEMA FERRO-CARBONO
DIAGRAMA DE FASES
FASES SISTEMA FERRO-CARBONO
DIAGRAMA DE FASES
MICROESTRUTURA EUTETÓIDE
DIAGRAMA DE FASES
Propriedades mecânicas
intermediárias entre a
ferrita (mole e dúctil) e a
cementita (dura e frágil)
Teor de carbono de 0,002% a 0,800%
Ferrita + Perlita
Parte clara: Ferrita (α) pró-eutetóide
MICROESTRUTURA HIPOEUTETÓIDE
DIAGRAMA DE FASES
Teor de carbono de 0,80% a 2,06%
Cementita + Perlita
Parte escura: Cementita eutetóide
MICROESTRUTURA HIPEREUTETÓIDE
DIAGRAMA DE FASES
TRANSFORMAÇÃO DE FASE
DIAGRAMA DE FASES
DIAGRAMA TTT LIGA FERRO-CARBONO EUTETÓIDE
DIAGRAMA DE FASES
DIAGRAMA TTT LIGA FERRO-CARBONO EUTETÓIDE
DIAGRAMA DE FASES
DIAGRAMA TTT LIGA FERRO-CARBONO EUTETÓIDE
DIAGRAMA DE FASES
DIAGRAMA TTT LIGA 
FERRO-CARBONO 
EUTETÓIDE
DIAGRAMA DE FASES