PROBLEMAS PROPOSTOS PARA AS AULAS PRÁTICAS Retirados do livro: Princípios de Ciência e Engenharia dos Materiais, W.F. Smith, McGraw Hill.

Transcrição

1 PROBLEMAS PROPOSTOS PARA AS AULAS PRÁTICAS Retirados do livro: Princípios de Ciência e Engenharia dos Materiais, W.F. Smith, McGraw Hill. 7ª Aula Considere uma liga com 70% pond. Ni e 30% pond. Cu (ver diagrama Cu- Ni). (a) Faça a análise das fases presentes em equilíbrio à temperatura de 1350 C. Na análise das fases inclua: (i) Quais são as fases presentes? (ii) Qual é a composição química de cada uma das fases? (iii) Qual é a proporção de cada uma das fases? (b) Faça uma análise semelhante para a temperatura de 1500 C. (c) Esboce as microestruturas que a liga apresenta a cada uma das temperaturas acima referidas, usando um campo circular de observação no microscópio.

2 Considere o diagrama de fases binário eutéctico cobre - prata. Faça a análise das fases presentes na liga com a composição 75% pond. Cu - 25% pond. Ag, às seguintes temperaturas: (a) 1000 ºC, (b) 800 C, (c) 780 C + T e (d) 780 C - T. Na análise das fases inclua: (i) As fases presentes. (ii) As composições químicas das fases. (iii) As proporções de cada uma das fases. (iv) Esboços das microestruturas, usando campos circulares com 2 cm de diâmetro. Se 750 g de uma liga com 80% pond. Ag - 20% pond. Cu for arrefecida lentamente desde 1000 C até uma temperatura imediatamente inferior a 780 C (ver diagrama de fases Ag-Cu): (a) Quantos gramas de líquido e beta pró-eutéctico estão presentes a 800 C?

3 (b) Quantos gramas de líquido e beta pró-eutéctico estão presentes a 780 C + T? (c) Quantos gramas de alfa estão presentes na estrutura eutéctica a 780 C - T? (d) Quantos gramas de beta estão presentes na estrutura eutéctica a 780 C - T? 8ª Aula À temperatura de 183 C - T, uma liga chumbo-estanho (Pb - Sn) é constituída por 75% pond. de β pró-eutéctico e 25% pond. da mistura eutéctica (α+β). Calcule a composição média desta liga.

4 À temperatura de 50 C, uma liga Pb - Sn é constituída por 30% pond. de β e 70% pond. de α. Qual é a composição média de Pb e de Sn nesta liga? Uma Iiga com 75% pond. Pb e 25% pond. Sn é arrefecida lentamente desde 250 C até 27 C. (a) A liga é hipoeutéctica ou hipereutéctica? (b) Qual é a composição química do primeiro sólido a formar-se? (c) Quais são as composições e proporções de cada uma das fases presentes na liga à temperatura de 183 C + T? (d) Quais são as composições e proporções de cada uma das fases presentes na liga à temperatura de 183 C - T? (e) Quais são as proporções de cada uma das fases presentes na liga à temperatura ambiente? Considere uma liga Fe - Ni com 5,2% pond. Ni, que é arrefecida lentamente desde 1550 C até 1450 C. Qual é a percentagem em peso da liga que solidifica através da reacção peritéctica?

5 Determine a percentagem em peso e as composições (percentagens ponderais) de cada uma das fases presentes na liga Fe - Ni com 4,1% pond. Ni, a 1517 C Considere o diagrama de fases Cu Zn: (a) Qual é a solubilidade máxima, em percentagem em peso, de Zn em Cu na solução sólida terminal α? (b) Identifique as fases intermédias presentes no diagrama de fases Cu - Zn. (c) Identifique três reacções trifásicas invariantes no diagrama Cu - Zn. (d) Determine as coordenadas de composição e temperatura das reacções invariantes. (e) Escreva as equações das reacções invariantes. (f) Indique os nomes das reacções invariantes.

6

7 Considere o diagrama de fases alumínio-níquel (Al - Ni). Em relação a este diagrama de fases: (a) Determine as coordenadas de composição e temperatura das reacções invariantes. (b) Escreva as equações das reacções trifásicas invariantes e indique os respectivos nomes. (c) Assinale as regiões bifásicas deste diagrama de fases.