UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Campus RECIFE. Curso: Engenharia de Produção Disciplina: Materiais para Produção Industrial

Transcrição

1 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Campus RECIFE Curso: Disciplina:

2 Aula 3 - Diagramas de Fases

3 Por que estudar Diagramas de Fases? Uma das razões pelas quais o conhecimento e compreensão dos diagramas de fases são importantes para o engenheiro está relacionadas ao projeto e ao controle dos procedimentos dos tratamentos térmicos; algumas das propriedades dos materiais são função de suas microestruturas e, conseqüentemente, de suas histórias térmicas.

4 Importância Informa sobre a microestrutura e propriedades mecânicas em função da temperatura e composição; Permite a visualização da solidificação e fusão; Prediz as transformações de fases; Aula 4 Diagrama de Fases

5 Definição Diagramas de fases são mapas que permitem prever a microestrutura de um material em função da temperatura e composição de cada componente Fase é uma porção homogênea do material que tem propriedades físicas ou químicas uniformes

6 Ilustração de fases e solubilidade: As três formas da água: sólida, líquida e gasosa; Água e álcool têm solubilidade ilimitada; Sal e água possuem solubilidade limitada; Água e óleo não possuem solubilidade.

7 Limite de Solubilidade Os diagramas de fase podem representar sistemas: Solubilidade total Solubilidade parcial Insolubilidade

8 C B A

9 Conceitos Diagrama de fase binário Diagrama de fase para um sistema de dois componentes; Diagrama de fase ternário Diagrama de fase para um sistema de três componentes; Diagrama de fase isomorfo Diagrama de fase no qual os componentes apresentam solubilidade sólida ilimitada; Temperatura liquidus Temperatura na qual o primeiro sólido se forma durante a solidificação; Temperatura solidus Temperatura abaixo da qual todo o líquido está completamente solidificado.

10 Diagramas de fase para sistema binário

11 Interpretação do diagrama de equilíbrio Fases presentes - localiza-se a temperatura e composição desejada e verifica-se o número de fases presentes Composições dessas fases Porcentagem das fases quantidades relativas das fases (regra da alavanca)

12 Composição das fases Constrói-se uma linha de amarração através da região bifásica à temperatura da liga Anotam-se as intersecções da linha de amarração com as fronteiras entre as fases em ambos os lados Traçam-se linhas perpendiculares à linha de amarração a partir dessas intersecções até o eixo horizontal das composições, onde a composição em cada uma das respectivas fases pode ser lida

13 SISTEMA Cu-Ni Determinação das fases presentes e da Composição química das fases

14 Determinação da quantidade das fases Linha de amarração é construída através da região bifásica na temperatura da liga A composição global da liga é localizada sobre a linha de amarração A fração de uma fase é calculada tomando-se o comprimento da liga de amarração desde a composição global até a fronteira entre fases com a outra fase e então dividindo-se esse valor pelo comprimento total A fração da outra fase é determinada de maneira semelhante

15 Sistema Cu-Ni Determinação das quantidades relativas das fases

16 Diagrama de fase e microestrutura

17 Exercício 1: Uma liga de cobre-níquel com composição de 70%p Ni e 30%p Cu, é aquecida lentamente a partir de uma temperatura de 1300 o C. a) Em qual temperatura se forma a primeira fase líquida? b) Qual a composição desta fase líquida? c) Em qual temperatura ocorre a fusão completa da liga? d) Qual a composição do último sólido remanescente antes da fusão completa?