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

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

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.

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

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.

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

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

Sequência de solidificação em sistemas isomorfos Solidificação em condições de equilíbrio

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

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

Reação Eutética: Patamar eutético

Desenvolvimento da microestrutura em sistemas eutéticos

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

Terminologia Composto intermediário

Reação peritética e eutetóide

Diagrama Fe - C

Diagrama Eutetóide Austenita Ferrita Perlita

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.

Propriedades mecânicas X microestrutura (aços recozidos) Microconstituinte Ferrita (Fe-? ) Cementita (Fe 3 C) Perlita (????Fe 3 C) Dureza (HV) 90 1050 230 Variação da porcentagem de perlita em função do teor de carbono Variação da dureza em função do teor de carbono

Transformação líquido-sólido

Transformação líquido-sólido fora do equilíbrio

Transformação líquido-sólido zonamento

Regra das alavancas

Coeficiente de partição

Solidificação colunar

Solidificação dendrítica

Solidificação de lingotes

Solidificação dendrítica

Solidificação de lingotes

Solidificação eutética

Caminhos de difusão

Solidificação eutética

Solidificação eutética sistema Ag-Cu

Solidificação eutética sistema Cu-Al

Solidificação eutética sistema Ag-Al

Solidificação eutética sistema Mg-Zn

Solidificação peritética