Aula 10 - Diagrama de Fases
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DIAGRAMAS DE EQUILBRIO DE FASES
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Exemplos j VistosExemplos j Vistos
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DefiniesDefinies Liga Liga a mistura de um metal com outros a mistura de um metal com outros
metais ou nometais ou no--metais. Isto tambm ocorre em metais. Isto tambm ocorre em cermicas.cermicas.
Componentes Componentes So os elementos qumicos So os elementos qumicos que compem a liga.que compem a liga.
Fase Fase Todas as partes de uma liga que tm as Todas as partes de uma liga que tm as mesmas propriedades fsicas e qumicas e a mesmas propriedades fsicas e qumicas e a mesma composio.mesma composio.
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DefiniesDefinies Constituio de uma liga definida pelas fases Constituio de uma liga definida pelas fases
presentes, pela frao em peso de cada fases e presentes, pela frao em peso de cada fases e pela composio de cada fases.pela composio de cada fases.
Graus de Liberdade Graus de Liberdade o nmero de variveis o nmero de variveis disponveis no sistema.disponveis no sistema.
Estado Estado Conjunto de valores das propriedades Conjunto de valores das propriedades termodinmicas de um sistema.termodinmicas de um sistema.
Variveis de Estado Variveis de Estado Parmetros nos quais o Parmetros nos quais o engenheiro tem controle no processo.engenheiro tem controle no processo.
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DefiniesDefinies Constituio de Equilbrio Constituio de Equilbrio estado no qual a estado no qual a
amostra em determinada condio de T e P no amostra em determinada condio de T e P no tem nenhuma tendncia de mudar.tem nenhuma tendncia de mudar.
Variveis de Constituio so a T a P e a Variveis de Constituio so a T a P e a composio.composio.
Diagrama de Fases Diagrama de Fases um diagrama cujos um diagrama cujos eixos so a T e a composio do material.eixos so a T e a composio do material.
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DefiniesDefinies
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PorquePorque usarusar DiagramaDiagrama de de fasesfases MeterialMeterial AA e e meterialmeterial BB so completamenteso completamente
solveis entre si, nos estados slido e solveis entre si, nos estados slido e lquido.lquido.
MeterialMeterial AA e e meterialmeterial BB so completamenteso completamentesolveis no estado lquido e completamente solveis no estado lquido e completamente insolveis no estado slido.insolveis no estado slido.
MeterialMeterial A A ee meterialmeterial B B so completamenteso completamenteno estado lquido, mas somente no estado lquido, mas somente parcialmente solveis no estado slido.parcialmente solveis no estado slido.
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Regra de fasesRegra de fases F F graus de liberdadegraus de liberdade C C ComponentesComponentes P P nmero de fasesnmero de fases
F = C F = C P + 1P + 1
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Regra de FasesRegra de Fases
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Calores LatenteCalores Latente
CALOR LATENTE o calor associado a transformao de fase, liberando no resfriamento e absorvendo no aquecimento.
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RegraRegra dada AlavancaAlavanca
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DIAGRAMAS DE EQUILBRIO DE FASESDIAGRAMAS DE EQUILBRIO DE FASES
Solubilidade completa Solubilidade completa no estado slidono estado slidoExemplos: CuExemplos: Cu--Ni e Ni e AuAu--PtPt
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DIAGRAMAS DE EQUILBRIO DE FASESDIAGRAMAS DE EQUILBRIO DE FASES
Solubilidade Solubilidade parcial no estado parcial no estado slidoslidoExemplos: AlExemplos: Al--Si; Si;
PbPb--SnSn; ; CuCu--AgAg..
Sistema eutticoSistema euttico
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Regras de Regras de HumeHume--RotheryRothery
Os metais so completamente solveis quandoOs metais so completamente solveis quando fator tamanho (ou fator 15%);fator tamanho (ou fator 15%); cristalografia (ambos cfc);cristalografia (ambos cfc); mesma valncia; emesma valncia; e eletronegatividades prximas.eletronegatividades prximas.
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Regra da AlavancaRegra da Alavanca
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RegraRegra dada AlavancaAlavanca
%3232,05,315,425,310,35%
%
%6868,05,315,420,355,42%
% 0
uo
CCCC
SRR
ouL
CCCC
SRSL
L
LO
L
=
=
=
+=
=
=
=
+=
Problema: Calcular as fraes de alfa e da fase lquida.
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DESENVOLVIMENTO DA MICROESTRUTURA EM LIGAS MONOFSICAS
Exemplo: liga 35% Ni e 65% Cu (resfriada a partir de 1300C).
Ponto a 1300C
Ponto b 1260C
Ponto c 1250C
Ponto d 1220C
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DESENVOLVIMENTO DA MICROESTRUTURA
Ponto a 1300C
Ponto b 1260C
Ponto c 1240C
Ponto d 1220C
Ponto e 1205CFenmeno de segregao.Estrutura nucleada (cored): eliminada por tratamento trmico de homogeneizao.
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REAES QUE OCORREM EM REAES QUE OCORREM EM DIAGRAMAS DE FASESDIAGRAMAS DE FASES
1 1 Euttica Euttica L L + + Exemplos: Exemplos: AgAg--CuCu FeFe--C C AlAl--SiSi PbPb--BiBi AlAl--SnSn
2 2 EutetideEutetide + + Exemplos: Exemplos: FeFe--C C CuCu--ZnZn
3 3 MonotticaMonottica LL1 1 + L+ L22Exemplo: CuExemplo: Cu--PbPb
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REAES QUE OCORREM EM REAES QUE OCORREM EM DIAGRAMAS DE FASESDIAGRAMAS DE FASES
4 4 PeritticaPerittica + L + L Exemplo: Exemplo: PtPt--AgAg
5 5 -- PeritetidePeritetide + + Exemplo: Exemplo: AgAg--AlAl
6 6 SintticaSinttica LL1 1 + L+ L22 Exemplo: Exemplo: NaNa--ZnZn
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Resumo das ReaesResumo das Reaes
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Curiosidade, 2 LquidosCuriosidade, 2 Lquidos
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Sistema TernrioSistema Ternrio
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BibliografiaBibliografia http://www.mundoeducacao.com.br/fisica/estadohttp://www.mundoeducacao.com.br/fisica/estado--termodinamico.htmtermodinamico.htm CALLISTER, W.D.. Fundamentos da cincia e engenharia dos materiaCALLISTER, W.D.. Fundamentos da cincia e engenharia dos materiais: um is: um
abordagem integrada. Ed. LTC, 2006, Rio de Janeiro abordagem integrada. Ed. LTC, 2006, Rio de Janeiro RJ, ISBN: 85RJ, ISBN: 85--216216--15151515--9.9. SHACKELFORD, J.F.. Introduo a cincia dos materiais para engenSHACKELFORD, J.F.. Introduo a cincia dos materiais para engenheiros. heiros.
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