Diagramas de Fase. Os diagramas de equilíbrio relacionam temperaturas, composições químicas e as quantidades das fases em equilíbrio.

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1 Diagramas de Fase Os diagramas de equilíbrio relacionam temperaturas, composições químicas e as quantidades das fases em equilíbrio.

2 Diagramas de Fase Definições: Componentes: São elementos químicos e/ou compostos dos quais uma liga é constituída. Sistema: quantidade de matéria com massa e identidade fixas sobre a qual dirigimos a nossa atenção. Todo o resto é chamado vizinhança. Exemplo de sistema: gás contido no interior de um cilindro. Fase: Uma fase pode ser definida como uma parte homogênea do sistema.

3 Para muitos sistemas e para uma determinada temperatura, existe uma concentração máxima de átomos de soluto que pode ser dissolvida no solvente formando uma solução sólida. Essa concentração máxima é chamada limite de solubilidade. Limite de solubilidade

4 Sistemas binários isomorfos A leitura de diagramas isomorfos é feita definindo o par composição-temperatura. No campo de duas fases, a determinação das fases presentes e de suas composições corresponde à interseção da isoterma com os limites dos campos de duas fases. L 1?? As composições dsa fases líquida e sólida é dada pelo par definido pela intersecção deste segmento de reta e a respectiva linha de contorno.

5 Regra das alavancas É usada para se determinar as proporções das fases em equilíbrio em um campo de duas fases. Fração de líquido W S? L R? S W L? C C???? C C O L 42,5? 35 W L?? 42,5? 31,5 0,68

6 Regra das alavancas (linha de ligação tie line ) Fração de sólido W?? R R? S? C C O??? C C L L? 35? 31,5 42,5? 31,5? 0,32

7 Sequência de solidificação em sistemas isomorfos Solidificação em condições de equilíbrio

8 Sequência de solidificação em sistemas isomorfos Solidificação em condições fora de equilíbrio

9 Desenvolvimento da estrutura em sistemas isomorfos Conseqüências da solidificação fora do equilíbrio: Segregação, zonamento (coring), redução na temperatura liquidus, diminuição das propriedades, necessidade de recozimento

10 Reação Eutética: Patamar eutético

11 Desenvolvimento da microestrutura em sistemas eutéticos

12 Desenvolvimento da microestrutura em sistemas eutéticos

13 Desenvolvimento da microestrutura em sistemas eutéticos

14 Desenvolvimento da microestrutura em sistemas eutéticos

15 Desenvolvimento da microestrutura em sistemas eutéticos

16 Terminologia Fase primária Solução sólida intermediária Solução sólida terminal Ordenação???????

17 Terminologia Composto intermediário

18 Reação peritética e eutetóide

19 Diagrama Fe - C

20 Diagrama Eutetóide Austenita Ferrita Perlita

21 Transformação nos aços hipoeutetóides a) Nucleação e crescimento da ferrita (Fe-? ) nos contornos de grão da austenita (Fe-?) b) Crescimento da ferrita (Fe-? ) c) Crescimento de perlita a partir da austenita residual d) Microestrutura de um aço 0,4% C resfriado lentamente.

22 Propriedades mecânicas X microestrutura (aços recozidos) Microconstituinte Ferrita (Fe-? ) Cementita (Fe 3 C) Perlita (????Fe 3 C) Dureza (HV) Variação da porcentagem de perlita em função do teor de carbono Variação da dureza em função do teor de carbono

23 Transformação líquido-sólido

24 Transformação líquido-sólido

25 Transformação líquido-sólido fora do equilíbrio

26 Transformação líquido-sólido zonamento

27 Transformação líquido-sólido zonamento

28 Regra das alavancas

29 Coeficiente de partição

30 Solidificação colunar

31 Solidificação colunar

32 Solidificação dendrítica

33 Solidificação dendrítica

34 Solidificação dendrítica

35 Solidificação de lingotes

36 Solidificação dendrítica

37 Solidificação de lingotes

38 Solidificação eutética

39 Solidificação eutética

40 Caminhos de difusão

41 Solidificação eutética

42 Solidificação eutética sistema Ag-Cu

43 Solidificação eutética sistema Cu-Al

44 Solidificação eutética sistema Ag-Al

45 Solidificação eutética sistema Mg-Zn

46 Solidificação peritética

47 Solidificação peritética