Prof. Willyan Machado Giufrida Curso de Engenharia Química. Ciências dos Materiais. Diagrama de fases

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1 Prof. Willyan Machado Giufrida Curso de Engenharia Química Ciências dos Materiais Diagrama de fases

2 O que são diagramas de fases? São mapas que permitem prever a microestrutura dos materiais em função da temperatura e composição de cada componente.

3 E precisamos, ainda, entender o que é limite de solubilidade: é a concentração máxima de átomos de soluto que pode se dissolver no solvente para formar uma solução sólida. Quando o limite de solubilidade é ultrapassado forma-se uma segunda fase com composição distinta

4 Por fim, precisamos compreender o conceito de fases: uma fase pode ser definida como uma porção homogênea de um sistema que possui características físicas e químicas uniformes. Todo material puro, assim como as soluções sólidas são consideradas como sendo uma fase. Micro estrutura monofásica do molibdênio. Única fase Micro estrutura bifásica de perlita. Duas fase

5 Quando uma substância possui estruturas CFC e CCC, cada uma dessas estruturas consiste em uma fase separada, pois as suas respectivas características físicas são diferentes.

6 Sistema Cu-Ni: um dos mais simples diagrama de fases

7 Como saber quais as fases presentes? É preciso apenas localizar o ponto temperatura e composição no diagrama de fases e observar com qual(is) fase(s) o campo de fases correspondente está identificado.

8 Como determinar a composição das fases? Através da REGRA DA ALAVANCA.

9 Diagrama de fases Fe-C

10 O sistema ferro-carbono

11 O ferro puro, ao ser aquecido, experimenta duas alterações na sua estrutura cristalina antes de se fundir.

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14 Eixo das composições

15 Cementita (Fe 3 C)

16 Pontos importantes no diagrama de fases Fe-C

17 Características Básicas-FeC

18 Desenvolvimento das microestruturas: liga Fe- C de composição eutetóide (0,76% de C)

19 Microestrutura PERLITA

20 Microestruturas para uma liga Fe-C que possui entre 0,022 e 0,76% de C. Esta é conhecida como liga hipoeutetóide (menos que o eutetóide)

21 Ligas hipereutetóides(mais que o eutetóide): liga Fe-C que possui entre 0,76 e 2,14% de C.

22 Regra das fases ou Lei das Fases de Gibbs

23 Regra das fases de Gibbs aplicada em um diagrama de fases isomorfo

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26 Regra das fases de Gibbs aplicada em um diagrama de fases binário com três fases

27 Diagrama de fases eutético

28 Análise térmica da solidificação: liga eutética

29 Análise térmica da solidificação: liga hipoeutética

30 Exemplo: 01) A figura mostra o desenvolvimento micro-estrutural para uma liga com 80% p B. Considere, em vez disso, 1 kg de uma liga com 70% p B. a) Calcule a quantidade de fase β em T 3. b) Calcule que fração do peso dessa fase β em T 3 é proeutética.

31 Exemplo: 02) Calcule a quantidade de cada fase presente em 1 kg de uma liga de solda 50% p Ni e 50% p Cu a: a) ºC, b) ºC e ºC.

32 Exemplo: 03) Calcule a quantidade de cada fase presente em 1 kg de uma liga de solda 50% p Pb e 50% p Sn, a: a) 300 ºC, b) 200 ºC, 100 ºC e 0 ºC.

33 Exemplo: 04) Calcule a quantidade de cada fase presente em 50 kg de um bronze com composição 35% p Zn e 65% p Cu a: a) ºC, b) 900 ºC, c) 800 ºC, d) 700 ºC, e) 100 ºC e f) 0ºC.

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