2014113_9518_CMA_Aula+05

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DisciplinaCiência dos Materiais8.640 materiais66.275 seguidores
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desde uma temperatura dentro da região da fase líquida (por exemplo, 250°C), até a linha vertical yy\u2019. 
Na medida em que a temperatura é reduzida, nenhuma alteração ocorre até que a temperatura do eutético, 183°C, seja atingida.
Ao cruzar a isoterma eutética, o líquido se transforma nas duas fases, \u3b1 e \u3b2. Essa transformação pode ser representada pela reação:
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Desenvolvimento de Microestrutura em Ligas Eutéticas \u2013 Sistema Pb-Sn 
A microestrutura do sólido que resulta dessa transformação consiste em camadas alternadas (lamelas) das fases \u3b1 e \u3b2, que se formam simultaneamente durante a transformação. Essa microestrutura (ponto i), é chamada de estrutura eutética, e é característica dessa reação.
O resfriamento subsequente da liga de uma posição imediatamente abaixo do eutético até a temperatura ambiente resultará apenas em alterações microestruturais de menor importância.
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Fotomicrografia mostrando a microestrutura de uma liga Pb-Sn com composição eutética. Essa microestrutura consiste em camadas alternadas de uma solução sólida da fase \u3b1 rica em Pb (camadas escuras) e de uma solução sólida da fase \u3b2 rica em Sn (camadas claras). Ampliação de 375x. 
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Desenvolvimento de Microestrutura em Ligas Eutéticas \u2013 Sistema Pb-Sn 
O processo de redistribuição do Pb e do Sn ocorre por difusão no líquido imediatamente à frente da interface eutético-líquido.
Os átomos de Pb se difundem em direção às camadas da fase \u3b1, uma vez que essa fase \u3b1 é rica em Pb (18,3%p Sn \u2013 81,7%p Pb); de maneira oposta, a direção da difusão do Sn se dá no sentido das camadas da fase \u3b2, rica em Sn (97,8%p Sn \u2013 2,2%p Pb).
A estrutura eutética se forma de acordo com essas camadas alternadas, pois, para essa configuração lamelar, a difusão atômica do Pb e do Sn precisa ocorrer apenas ao longo de distâncias relativamente curtas.
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Desenvolvimento de Microestrutura em Ligas Eutéticas \u2013 Sistema Pb-Sn 
O quarto caso microestrutural para esse sistema inclui todas as composições que não são aquelas para o eutético e que, quando resfriadas, cruzam a isoterma eutética.
Consideremos a composição C4, que se encontra à esquerda do eutético; à medida que a temperatura é reduzida, nos movemos para baixo ao longo da linha zz\u2019, a partir do ponto j.
O desenvolvimento microestrutural entre os pontos j e l é semelhante àquele apresentado pelo segundo caso, de tal modo que imediatamente antes do cruzamento da isoterma eutética (ponto l) as fases \u3b1 e líquida estão presentes e possuem composições de ~18,3 e 61,9%p Sn, respectivamente, conforme determinado na linha de amarração apropriada.
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Desenvolvimento de Microestrutura em Ligas Eutéticas \u2013 Sistema Pb-Sn 
À proporção que a temperatura for reduzida para imediatamente abaixo daquela do eutético, a fase líquida, que possui a composição do eutético, se transformará na estrutura do eutético (apresentará lamelas alternadas compostas pelas fases \u3b1 e \u3b2); alterações insignificantes irão ocorrer com a fase \u3b1 que se formou durante o resfriamento através da região \u3b1+L. 
Dessa forma, a fase \u3b1 estará presente tanto na estrutura eutética como também naquela fase que se formou durante o resfriamento através do campo das fases \u3b1+L.
Para distinguir uma fase \u3b1 da outra, aquela que reside na estrutura eutética é conhecida por \u3b1 eutética, enquanto aquela que se formou antes do cruzamento da isoterma eutética é conhecida por \u3b1 primária.
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Fotomicrografia mostrando a microestrutura de uma liga Pb-Sn com composição 50%p Sn \u2013 50%p Pb. Essa microestrutura é composta por uma fase \u3b1 primária rica em Pb (grandes regiões escuras) no interior de uma estrutura eutética lamelar que consiste de uma fase \u3b2 rica em Sn (camadas claras) e uma fase \u3b1 rica em chumbo (camadas escuras). Ampliação de 400x.
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Desenvolvimento de Microestrutura em Ligas Eutéticas \u2013 Sistema Pb-Sn 
Em se tratando de microestruturas, algumas vezes é conveniente usar o termo microconstituinte, isto é, um elemento da microestrutura que possui uma estrutura característica e identificável. 
Por exemplo, no detalhe para o ponto m, existem dois microconstituintes, quais sejam, a fase \u3b1 primária e a estrutura eutética.
Dessa forma a estrutura eutética é um microconstiuinte, embora ela seja uma mistura de duas fases, pois possui uma estrutura lamelar distinta, com razão fixa entre as duas fases.
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Desenvolvimento de Microestrutura em Ligas Eutéticas \u2013 Sistema Pb-Sn 
É possível calcular as quantidades relativas de ambos os microconstituintes, eutético e \u3b1 primária.
Uma vez que o microconstituinte eutético sempre se forma a partir do líquido que possui a composição eutética, pode-se admitir que esse microconstituinte possui uma composição de 61,9%p Sn.
Assim, a regra da alavanca é aplicada usando-se uma linha de amarração entre a fronteira entre as fases \u3b1 \u2013 (\u3b1+\u3b2) (18,3%p Sn) e a composição eutética.
Por exemplo, considere a liga com composição C4\u2019. A fração do microconstituinte eutético We é simplesmente a mesma fração do líquido WL, a partir do qual ele se transforma.
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Além disso, a fração de \u3b1 primária, W\u3b1\u2019, é simplesmente a fração da fase \u3b1 que existia antes da transformação eutética;
As frações da fase \u3b1 total, W\u3b1 (tanto eutética como primária), e também da fase \u3b2 total, W\u3b2, são determinadas pelo uso da regra da alavanca juntamente com uma linha de amarração que se estende totalmente através do campo das fases \u3b1+\u3b2.
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Desenvolvimento de Microestrutura em Ligas Eutéticas \u2013 Sistema Pb-Sn 
Transformações e microestruturas análogas resultam para ligas que possuem composições à direita do eutético (entre 61,9 e 97,8%p Sn). Entretanto, abaixo da temperatura do eutético, a microestrututa consistirá nos microconstituintes eutético e primário \u3b2, pois, com o resfriamento a partir da fase líquida, passamos através do campo das fases \u3b2+L.
Para o quarto caso tratado anteriormente, se não forem mantidas condições de equilíbrio ao se passar através da região das fases \u3b1 (ou \u3b2) + líquido, irão resultar as seguintes consequências para a microestrutura ao se cruzar a isoterma eutética: (1) os grãos do microconstituinte primário serão zonados; e (2) a fração do microconstituinte eutético que será formada será maior do que em uma situação de equilíbrio.
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Diagramas de Equilíbrio que Possuem Fases ou Compostos Intermediárias 
Tomemos como exemplo o sistema Cobre-Zinco. Neste há seis soluções sólidas diferentes: duas soluções sólidas terminais (\u3b1 e \u3b7) e quatro soluções sólidas intermediárias (\u3b2, g, d e \u3f5). 
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Diagramas de Equilíbrio que Possuem Fases ou Compostos Intermediárias 
Para alguns sistemas, em vez de soluções sólidas, podem ser encontrados compostos intermediários discretos no diagrama de fases, e esses compostos possuem fórmulas químicas distintas; para sistemas metal-metal, eles são chamados de compostos intermetálicos.
Consideremos o sistema magnésio-chumbo. O composto Mg2Pb possui uma composição equivalente a 19%p Mg \u2013 81%p Pb, e está representado como uma linha vertical no diagrama, em vez de uma região de fases com largura finita; dessa forma, o Mg2Pb pode existir por si só somente nessa exata condição de composição.
O composto Mg2Pb se funde a ~550°C (ponto M).
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Diagramas de Equilíbrio que Possuem Fases ou Compostos Intermediárias 
A solubilidade do Pb no Mg é razoavelmente extensa, como está indicado pela composição relativamente grande para o campo da fase \u3b1.
Por outro lado, a solubilidade do Mg no Pb é extremamente limitada. No diagrama, isso fica evidente a partir da região da solução sólida terminal que compõe a fase \u3b2, localizada na extremidade direita, ou rica em Pb, que é muito estreita.
Esse diagrama de fases pode ser considerado como se ele fosse dois diagramas eutéticos simples unidos lado a lado, um para sistema Mg-Mg2Pb, e o outro para o sistema Mg2Pb-Pb; como tal, o composto Mg2Pb é realmente considerado como se fosse um