Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24) Avaliação I Redação Individual

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Disciplina:
	Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24)
	Avaliação:
	Avaliação I - Redação Individual
	
	
	
	
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	1.
	Os diagramas de fase apresentam as composições químicas de ligas e a proporção entre as diferentes fases em função da temperatura. No diagrama de fases Fe-C, onde encontram-se as principais composições de aços e ferros fundidos comerciais, há regiões com a presença de uma ou mais fases, no estado sólido e no estado líquido, para diferentes temperaturas. Ao observarmos uma linha vertical no diagrama de fases, partindo de uma temperatura em que haja somente fase líquida, até a temperatura ambiente, é possível entender como as fases da microestrutura final são formadas. No entanto, em condições de processamento industriais, o estado de equilíbrio previsto no diagrama de fases é alterado, formando a denominada estrutura zonada. Explique como ocorre esse efeito na microestrutura e as consequências para as propriedades finais do material.
	Resposta Esperada:
A solidificação em um processo industrial não atende às condições de equilíbrio descritas em um diagrama de fases. Isso ocorre porque as taxas de difusão no estado sólido são bastante inferiores quando comparadas as de um líquido. Na prática, para que houvesse o equilíbrio, seria necessário em um tempo excessivamente longo, dependendo de taxas de resfriamento muito lentas. Essas taxas de resfriamento são economicamente impraticáveis. Como resultado, a composição química dos grãos formados na solidificação não é homogênea, mas varia do centro para as bordas do grão, formando a estrutura zonada. Ligas como Cu-Ni podem apresentar temperaturas de fusão diferentes do presente no diagrama de equilíbrio de fases: as regiões dos contornos de grão fundirão a uma temperatura abaixo do previsto para a liga no diagrama, o que pode gerar um problema técnico na aplicação do produto, visto que a fusão parcial nos contornos de grão pode comprometer a integridade física da peça.
Para resolver esse problema, pode ser tecnicamente conveniente realizar um tratamento térmico na liga solidificada. Esse processo é realizado aquecendo a peça até uma temperatura próxima e abaixo da linha "solidus" da liga, onde ocorrem taxas de difusão maiores, mantendo a peça nessa temperatura para que haja a difusão dos átomos em direção à condição de equilíbrio prevista no diagrama de fases.
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