Fortalecimento por Dispersão e Diagramas de Fases Eutéticos 1 1
Princípios e Exemplos de Fortalecimento por Dispersão Fortalecimento por Dispersão- aumento da resistência do material pela formação de mais que uma fase. Matriz Fase sólida continua em uma microestrutura complexa. Precipitado Uma fase sólida que se forma a partir da fase matriz quando o limite solubilidade é excedido. Eutéctico É uma reação tipo três-fases invariantes na qual um fase líquida se solidifica para produzir 02 fases sólidas. 2 2
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. Considerações para um fortalecimento efetivo por dispersão: (a) a fase precipitada deve ser dura e descontínua. 3 3
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. (b) A fase particulada dispersa deve ser pequena e numerosa. 4 4
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. (c) A fase particulada dispersa dever ser esférica e não agulhada. 5 5
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. (d) Uma grande quantidade da fase dispersa aumenta o fortalecimento. 6 6
Compostos Intermetálicos Composto Intermetálico Um composto formado por dois ou mais metais que tem sua composição química, microestrutural e propriedades. (a) O diagrama Al Sb(antimônio) apresenta composto intermetálico estequiométrico, γ. 7 7
Diagrama de Fases Contendo Reações de 3 Fases As cincos reações do tipo três fases mais importantes em diagramas binários. (c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. 8 8
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. Identificação das reações do tipo três-fases Linhas horizontais em 1150 o C, 920 o C, 750 o C, 450 o C e 300 o C: 1150 o C: Esta reação ocorrem em 16% B δ + L γ, a peritética 920 o C: Esta reação ocorre em 40% B: L 1 γ + L 2 a monotética 750 o C: Esta reação ocorre em 70% B : L γ + β, a eutética 450 o C: Esta reação ocorre em 20% B: γ α + β, a eutetóide 300 o C: Esta reação ocorre em 50% B : α + β μ or a peritetóide 9 9
Diagrama de Fases Eutético (c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. Diagrama de fase Chumbo - Estanho. 10 10
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. Solidificação e microestrutura de uma liga com Pb- 2% Sn. A liga é uma solução sólida simples. 11 11
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. Solidificação, precipitação e microestrutura de uma liga Pb- 10% Sn. Algum fortalecimento por dispersão ocorre quando β precipita. 12 12
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. (c) Em 0 o C, a liga com 10% Sn possui as fases α + β. Pela aplicação da regra da alavanca determine a porcentagem da fase β. % 10-2 100 100-2 8.2% 13 13
(c) Em 0 o C, a liga com 10% Sn possui as fases α + β. Pela aplicação da regra da alavanca determine a porcentagem da fase β. % 10-2 100 100-2 8.2% 14 14
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. A solidificação e microestrutura da liga eutética Pb-61.9% Sn. 15 15
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. Curva de resfriamento para a liga eutética. Esta solidifca ou funde em um patamar de temperatura. 16 16
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. Redistribuição atômica durante o crescimento lamelar do eutético Pb Sn. 17 17
Exemplo (a) Determine a quantidade e composição de cada fase na liga Pb Sn na composição eutética (a) The eutectic alloy contains 61.9% Sn. : : ( Pb 19% Sn) % 97.5 61.9 100 97.5 19.0 ( Pb 97.5% Sn) % 61.9 19.0 100 97.5 19.0 45.35% 54.65% 18 18
Ligas hipoeutéticas (c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. 19 19
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. Solidificação e microestrutura de uma liga hipoeutética (Pb-30% Sn). 20 20
(a) Microestrutura de uma liga Pb Sn hipoeutética. (b) Microestrutura de uma liga Pb Sn hipereutética. O microconstituinte escuro é rico em Pb, fase α, o microcontituinte claro é rico em Sn, fase β, e a estrutura lamelar fina é o eutético. 21 21
Exemplo Para uma liga Pb-30% Sn, determine as fases presentes e a quantidade e sua composição nas temperaturas de 300 o C, 200 o C, 184 o C, 182 o C, e 0 o C. 22 22
Solução 23 23
Fortalecimento pelo Eutético Tamanho da colônia eutética Espaçamento Interlamelar Quantidade do eutético Microestrutura do eutético 24 24
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. Espaçamento interlamelar. 25 25
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. Aumento do Eutético Fortalecimento Por dispersão de em Fortalecimento Fortalecimento Por sol. sólida de em Sn Por dispersão de em O efeito da composição e do mecanismo de fortalecimento na resistência a tração da liga Pb- Sn. 26 26
Liga Al Si. Tipo do eutético (a) na forma de agulhas e (b) não agulhada 27 27
Microestrutura grosseira do eutético Al-Si 28 28