2ª lista de exercícios MCM004 Difusão

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2ª lista de exercícios MCM Difusão 
1) Os coeficientes de difusão para o Cu no Al a 500 e a 600ºC são de 4,8 x 10
-14
 m²/s e 
5,3 x 10
-13
 m²/s, respectivamente. Determine o tempo aproximado a 500ºC que irá 
produzir o mesmo resultado de difusão (em termos da concentração de Cu em pontos 
específicos do Al) que um tratamento térmico a 600°C com duração de 10 h. 
2) Os coeficientes de difusão para o Ni no Fe são dados para duas temperaturas: 
T(K) D(m²/s) 
1473 2,2 x 10
-15
 
1673 4,8 x 10
-14
 
a) Determine os valores da constante pré-exponencial e da energia de ativação. 
b) Qual a magnitude de D a 1300ºC? 
3) Determine o tempo de carbonetação necessário para atingir uma concentração de C 
de 0,3%p em uma posição a 4 mm da superfície de uma liga Fe-C contendo 
inicialmente 0,1%p C. A concentração na superfície deve ser mantida em 0,9%p C e o 
tratamento conduzido a 1100°C. Utilize os dados de difusão para o Fe- . 
4) O carbono se difunde em uma placa de aço com 10 mm de espessura. As 
concentrações de carbono nas duas faces, mantidas constantes, são 0,85 e 0,40 kg C/cm³ 
Fe. Se a constante pré-exponencial e a energia de ativação são de 6,2 x 10
-7
 m²/s e 
80000 J/mol, respectivamente, calcule a temperatura na qual o fluxo de difusão é de 6,3 
x 10
-10
 kg/m²-s. 
5) O N de uma fase gasosa deve difundir para o interior de um ferro a 675ºC. Se a 
concentração superficial for mantida em 0,2%p N, qual será a concentração a 2 mm da 
superfície após 25 h? O coeficiente de difusão para o nitrogênio no ferro, a 675ºC, é de 
1,9 x 10
-11
 m²/s.