Prof. Willyan Machado Giufrida Curso de Engenharia Química Ciências dos Materiais Diagrama de fases
O que são diagramas de fases? São mapas que permitem prever a microestrutura dos materiais em função da temperatura e composição de cada componente.
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
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
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.
Sistema Cu-Ni: um dos mais simples diagrama de fases
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.
Como determinar a composição das fases? Através da REGRA DA ALAVANCA.
Diagrama de fases Fe-C
O sistema ferro-carbono
O ferro puro, ao ser aquecido, experimenta duas alterações na sua estrutura cristalina antes de se fundir.
Eixo das composições
Cementita (Fe 3 C)
Pontos importantes no diagrama de fases Fe-C
Características Básicas-FeC
Desenvolvimento das microestruturas: liga Fe- C de composição eutetóide (0,76% de C)
Microestrutura PERLITA
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)
Ligas hipereutetóides(mais que o eutetóide): liga Fe-C que possui entre 0,76 e 2,14% de C.
Regra das fases ou Lei das Fases de Gibbs
Regra das fases de Gibbs aplicada em um diagrama de fases isomorfo
Regra das fases de Gibbs aplicada em um diagrama de fases binário com três fases
Diagrama de fases eutético
Análise térmica da solidificação: liga eutética
Análise térmica da solidificação: liga hipoeutética
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.
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) 1.400 ºC, b) 1.300 ºC e 1.200 ºC.
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.
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) 1.000 ºC, b) 900 ºC, c) 800 ºC, d) 700 ºC, e) 100 ºC e f) 0ºC.