Questões termo (1)

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Nowng.: Grwbni Barbara brolire 
N s Cand:3353 
EXERCÍCIoS BINÁRIOS TERMO MATERIAIS LaSid 
1) No diagrama apresentado a seguir: 
a) Indicar os componentes do diagrama e suas temperaturas de fusão. 
Mn0- 1185C ) MA(M»0.A%0s)-> 1g50i AI,03 »050 
b) Marcar as linhas liquidus e solidus. 
Renpoo 
c) Indicar os pontos invariantes e as fases que coexistem em equilíbrio nesses 
pontos. 
Rspelo ve dionowno 
d) Com base na tabela abaixo, calcular a trajetória de solidificação para uma 
isopleta composta por 35% de Al2Os e 65% de MnO 
Temperatura Proporção de 
fases % 
1007L 
Composição % 
35% AV3039 65%Mm0 1700°C 
1600°C 
1550°C 
1520C (antes da 
reação eutética) |_ 
T-1600MA + T= 1550(MA*L)T150% (Mn0+MA) 
Proporgao das fases Praporsao das ft Proparsã0 das fasesS: 
S25-30 , 1007, 19.62%5 =5-100% 95,7% 
S = x100% = 63,2% 
53-30 
S2 -29 
ZL:58-35, 100%= 74,3% |Z 35o07. -30, 3% 
53-3 
58-2 5 
l 5-5 1007.-80.MA| -30 Composio das fases Composis0 däs fases S587 AN,Os « 40%Mn0 58%A0,03407 Mn0 
L397.A9,02 x 37. Mn) L39 57. A9O3 « *57Mn0 
Comp0sia0 da tases 
S-587A,0p 49%r.) 
L +30%A,0e %M.O 
e) Na temperatura de 1700°C, qual o teor minimo de Al2Os para 
a saturação? 
Qual é a composição do sólido formad0? 
Apraxiyoorwimle1% 
po S + S6AN Oy 19 Mn 
1 Termodinâmica dos materiais 
Rev. 1-28/08/2019 
Nema: Gakni! Bonsen Brovloe 
N cov: 33253 LaSid EXERCÍCIos BINÁRIOSTERMO MATERIAIS 
)Qual a temperatura de fusão da composição X no diagrama? 
1665 C 
2050 vw-ogmu 
ISaliJu 2000 iQUidos 
18500 
L 
1800785° 
AlOs 
+L 
MAL 
MA+L 1770 
MnO 
1600 t 
SOiWs 
1520 
1400 
Mno MA+Al2O3 
MA 
MnO 2030 40 60 80 AlO3 53 Wt % 
PONTOSINVARTANTES 
P1L Q Mn0 + MA 
Pa-L MA + AR,02 
Termodinâmica dos materiais 2 
Rev. 1-28/08/2019 
Nerme:Gbni Bonbe Barhir 
N de Cond:33a53 
LaSid EXERCÍCIOS BINÁRIOS TERMO MATERIAIS 
2. Considerando o diagrama binário SiO2- Al2Os 
Mole fraction Alz03- 
0.2 
Al203 Si02 
01 03 04 05 06 07 08 09 10 2100 
b) 
2000 
Liquid 
1900- 
Corundum 
FFn Srterna uenk 1815Liquid 
1800cristobalite 
1700 iquid Corundum+ 
Mullite Mullite-Liquid 
T1550 1600 
1500 
Cristobalite+ Mullite 
1400 
010 20 30 40 50 60 70 80 90 100 
Si02
Mullite 
Weight /o AlzU3i Al203 
a) Quais são os compostos formados e suas temperaturas 
de fusão? 
CRTSTO B I TA - 1730 
MULITA1815' 
CORTDOW- 3050< 
b) Quais são os pontos invariantes do diagrama? 
Mostre as reações. Qual a 
composição da fase líquida nesses pontos? 
11550(11% AD-03) -Liguids susbalta + Mulia leutshica); 
2 1915(5% AY0:) = Ligd 
5 Mulits + Liguck 
c) Indique se o diagrama tem compostos 
com fusão congruente ou 
incongruente: 
*T ts dntanvquuente 
(1315', 917AR303 , Malta Cáucon tigue) 
Tem wo CavauRmts (1550%, 117. 
AY03,Cnusokolla +Mult <La 
d) Para a composição bruta de 70% Alz03, quals são as fases fomadas 
a 
2000 e 1900°C? Qual a fração das fases? 
3000 100% Lguido i 
-D7,Cenicom = 1,28% 
1100 Cdon tliqucb. 
Ligud 100 -90 
Termodinâmica dos materiais 3 
Rev. 1-28/08/20199 
Newna Grkre barboro Browbire
Nd Gnks: 33953 
EXERCÍCIOS BINÁRIOS TERMo MATERIAIS 
aSid 
e) Para a composição bruta de 70% Al203 o que acontece a 1815°C? 
Expliqueo mecanismo. 
conu sma umha de ovLod da oR m quR a mula 
N ommmo ve Coniden : Mlila +Ligquwcs- Cenden +Liguib 
Um fabricante de refratários possui dois tipos de tijolos: 
Tijolo A 70% Al2Os 
30% SiO2 
Tijolo B 90% AlLOs 
10% SiO2 
Qual dos dois resiste à temperatura de 1600°C? Porque? 
tiple B iro rein pois os aes prwodos naya 
JBwparura cmpenico se naludos (Cáricbm+ Muuta. 
u e tiiee A oprasntord, wwo Pp de p lignhluluiat 
Termodinamica dos materiais 
Rev. 1-28/08/2019 
Nema Gohnilborbea Broletre 
aSid Nde Cont:33053+ EXERCÍCIoS BINÁRIOS TERMO MATERIAIS 
3. Do diagrama abaixo, identifique: 
Mole fraction Mgo 
04 0.6 
1,0 
2 
2500 
L 
Z1o0 
wemana*******e**an 
Schenck, Ptof 
- Shin, Bor-Ye 
** 
w** 
1900 Scheel 
1300 
Fe,Mgio8 
1600 
4560 
AGO 
3003 
68 15 
Feo 
a0 100 
Mea 
Wioss Mg0 
a) Escrever as temperaturas de fusão 
a) Mgo.22°L 
b) FeO.. 
aronsses*e*e***. 
b) Considerando o binário isomorfo da figura acima, pergunta-se qual 
a 
composição da fase sólida formada em 1700°C na concentração
de 20% 
MgO. Qual a temperatura de fusão dessa mistura? 
s 30- -3X7p1,13% FeO 
10,08% MgO 
Topuouwa da w 1900. 
c) Nas temperaturas de 1500°C, 1550°Ce 1600°C. qual é a saturação 
do 
MgO em llquido? 
T 1500" -o 4» da Mg0. 
T 1550 67% d Mg0. 
T 600 87 da 0. 
Termodinâmica dos materiais 5 
Rev. 1-28/08/2019 
Nerwa:Fbriel Bonber Bnokoire 
Nee cont6: 33253 
EXERCÍCIoS BINÁRIOS TERMO MATERIAIS LaSid 
4. Indicar no diagrama Mgo-SiO2 
2872 
2600 o O 
3530 
2200Oo oo 
725 1890 
R3 1800 
70 1695 
1600 
470 
400 
1000 
40 Bo 100 
Mgo sio, % SiO 
a) Os pontos invariantes, a composição e as temperaturas do mesmo, 
PL-1830L(387% Si Oa), Pa 1S5 (617, SA03) , P3+1543C((SADa). 
45°e (11% SAO), 
) A saturação de MgO no liquido a 1600, 1700 e 1800°C. 
1600%- 41% 1900°C 45 13002 - 4870. 
c) Os campos de precipitação primária. 
upe (S Proapdoo fhuini) 
d) Para um composto com 20% SiO2, indique: 
- a temperatura de fusão: 
590°C 
-a fraçãoe composição das fases a 2000°C: 
L -0 59,55% 36-J0 145% 
3-0 
- a composição do primeiro sólido formado: 
No- D-37 
-o campo de precipitação secundária: 
6 Temodinâmica dos mateñais 
Rev. 1-28/08/2019 
Nema: Gobrid Brkea. Broloire 
aSid N de Cont: 33a53 EXERCÍCIOS BINÁRIOS TERMO MATERIAIS 
5. No diagrama abaixo, indicar: 
2.400 
Liquido OLia 
2.13
CaSi0,+ Liq= 
2.000 2.050° 
CaysiOs+ Liq. 
Dois Liquidos 
1705 Ca,sio,+ aCa,Sio 
CaySiO,+Liq. 
1.544 
NAA2 1.4S0 
| 1.460 
a-Casip 
1.600K CSi0 Cay$i0, + -Ca,$iO,- 
1,436 CaySiOs+Cao Tridimita + Liquido 
aCaSiO+ Liq. 1.250° 
1.200 Tridimita+ Pseudovolastonita 
L.125° Ca,Si,0,| (C-CaSiO) a-Casio+ Cao 
BCaSo Tridimita+ Volastonita (BCaSio) 
870 + Ca,Si 
800 CaySi,0,+7+ Ca,SiO, a- Quartzo +Volastonita 
, r-Ca Sio+Cao 
SiO2 10 90 CaO 
CaO Sio 3Ca0 2Si0, 2Ca0 Si0, 3CaO Sio 
a) Temperatura de fusão do Ca0: 
TE 0590'%. 
b) A saturação máxima do líquido em CaOa 1600°C: 
urce mouwa=57o d Ca0. 
c) Cite dois compostos com fusão congruente: 
¥o0.Si0a -oTE= 1544 
C0.SA0a Te:2130%. 
d) Cite dois compostos com fusão incongruente: 
3).IAUaT: 1461t 
C0.SA 0 T 070 . 
e) Cite os campos de cristallzação primárla neste diagrama: 
nslipr (ruvv ue (N» chomo) 
Termodinâmica dos materiais 7 
Rev. 1-28/08/2019 
Nema :Gbrul darkeo. Broxeire 
asid 
Nde (tz: 332539+ 
EXERCÍCIoS BINÁRIoS TERMO MATERIAIS 
6. O diagrama CaO-AlkOs é muito utilizado para descrever inclusões não- 
metálicas (6xidos) em aços. 
Cao Mole fraction Al,0 AlO 
T O.1 0.2 0.6 0.7 08 0.9 10 2300 
1550 
2200 
1500- 
21 1450 
2050 
1400 1392 
2000 Al0L 
1350 
1903 48 50 S2 54 
1900 Weight % Al,O O-CA 
1800 
CaO+L Liquid 
1700 AlO 
Ca+LCA,+ CA| BA 
1590 
1600 
A550 1539 
1S00 
Ca0+CA 100 A CACA 
1400 
SuCA 
L 
50 5660 6 70 130 100403 80 90 
Al,O 
CaO Weight % Al,Og 
a) Temperatura de fusão do CaO.Al2O3, Ca0.2Al203 e CaO.6Al203:
*Ca0, A9,02 TF- 1600 T. 
*C0.3A9,0,- TE1920. 
b) Cite 1 composto com fusão congruente e 
1 com fusão incongruente: 
¥FUO vquna +(o0.AYaU3(A). 
F vurrofuerte »CoQ.6 492 03(CAG). 
c) A 1550°C, qual 6 teor de CaO minimo para garantir 
inclusões 100% liquidas? 
Tan mumlwe = 54 de CaO 1550 
CaD.6AaO3 -+Tp -1103°. 
d) A 1500°C, para inclusões com 
40% CaO, qual a composiçáåo e fraçáo de 
fases? AA -60 000 19, 4% (a0 
64-6CempeAG = 
CA +L 
L)-56 > 1oO50 
d,71>Ala02 
8 Temodinâmica dos materiais 
Rev. 1-28/08/2019