Quarta lista de exercícios

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4ª Lista de Exercícios de Ciência dos Materiais - Diagramas de Equilíbrio 
Prof. Pedro Augusto de Paula Nascente - UFSCar/ DEMa e PPG-CEM 
 
Cada questão vale 2,0 pontos. Entregar a lista resolvida até 03 de agosto de 2020. 
 
1. Uma liga cobre-níquel com composição de 70%p Ni  30%p Cu é aquecida lentamente de uma temperatura de 
1300°C. 
(a) A que temperatura se forma a primeira fase líquida? 
(b) Qual é a composição dessa fase líquida? 
(c) A que temperatura ocorre a fusão completa da liga? 
(d) Qual é a composição do último sólido que permanece no meio antes da fusão completa? 
 
2. Considere o diagrama de fases para o sistema chumbo-estanho. Para uma liga com 40%p Sn – 60%p Pb à 
temperatura de 150 oC, (a) quais fases estão presentes? (b) Quais são as composições dessas fases? (c) Quais são as 
quantidades relativas (frações mássicas). 
 
 
3. Um fabricante deseja produzir um lote de solda com a composição eutética. Ele tem à disposição 250 kg de 
sucata de solda elétrica com 60 %p Sn-40 %p Pb e 1.250 kg de sucata de solda de encanamento com 60 %p Pb-
40 %p Sn. Se toda a sucata for fundida, quanto de cada metal precisa ser adicionado para se atingir a composição 
desejada? Leve em consideração o diagrama de fases chumbo-estanho. 
 
4. Considere o diagrama de fases para o sistema ferro-carbeto de ferro. (a) Calcule as frações mássicas de ferrita  
e de cementita na perlita. (b) Qual é a concentração de carbono em uma liga cuja fração de cementita total é de 
0,10? (c) Para uma liga com 0,5% p C a 735 oC, quais são as fases presentes, quais são as suas concentrações e as 
suas frações mássicas. 
 
5. Considere o diagrama de fases óxido de magnésio-óxido de alumínio; ss indica uma solução sólida. Os raios dos 
íos Mg2+ e Al3+ são 0,072 e 0,053 nm, respectivamente. (a) Há duas reações eutéticas no diagrama; descreva-as 
(temperaturas, composições e fases). (b) O espinélio, a temperaturas abaixo de 1000 oC, é um composto com a 
composição de 50% mol Al2O3-50% mol MgO. Para temperaturas mais altas, o espinélio é estável para uma faixa 
de composições. Qual é a temperatura da fusão congruente? (c) Quais são os principais motivos que explicam a 
baixa solubilidade de Al2O3 em MgO a temperaturas abaixo de 1400 oC? (d) A não-estequiometria máxima pelo 
lado rico em Al2O3 do campo de fases do espinélio ocorre a aproximadamente 2000 oC e corresponde a 
aproximadamente 82% mol (92% p) de Al2O3. Determine o tipo do defeito por lacunas que é produzido e a 
porcentagem de lacunas que existe nesta composição. 
 
 
 
 
 
 
 
Diagrama de fases para o sistema ferro-carbeto de ferro. Diagrama de fases para o sistema MgO-Al2O3.