Digramas de Fases

A compressão dos diagramas de fases para sistemas de ligas é extremamente importante, pois existe uma forte correlação entre a microestrutura e as propriedades mecânicas.

O desenvolvimento da microestrutura de uma liga está relacionado as características do seu diagrama de fases.

Os diagramas de fases fornecem informações valiosas sobre os fenômenos da fusão, fundição e cristalização, além de outros.

Limite de Solubilidade

Concentração máxima de átomos de soluto que pode dissolver no solvente para formar uma solução solida.

Diagramas de fases de um componente (ou unários)

Existem três parâmetros que podem ser controlados externamente, que afetarão a estrutura das fases são construídos quando varias combinações desses parâmetros são traçadas umas em função das outras.

Diagramas Binários

Ligas binarias, aquelas com dois componentes. Se mais de dois componentes estiverem presentes, os diagramas de fases se tornam extremamente complicados e difíceis de serem representados.

Os diagramas de fases binários são mapas que representam as relações entre a temperatura e as composições e quantidades das fases em equilíbrio, as quais influenciam a microestrutura de uma liga.

Sistemas Eutéticos Binários

Diversas características desse diagrama de fases são importantes e dignas de observação.

linha soluvus

Linha Sólidus

linha Líquidus

ponto invariante

reação eutatica

Tópico principal

O Sistema Ferro Carbono

ferrita austenita

cementita

reação eutetica para o sistema ferro carbeto de ferro

reação eutetoide para o sistema ferro carbeto de ferro

Fases

Uma fase pode ser definida como uma porção homogênea de um sistema que possui características físicas e químicas uniformes.

Microestrutura

A microestrutura é submetida a uma observação direta através de um microscópio com utilização de aparelhos óticos ou eletrônicos.

Equilíbrio de fases

É outro conceito essencial que pode que pode ser bem mais descrito em termos de grandeza termodinâmica chamada energia livre.

O equilíbrio de fases se reflete por uma constância nas características das fases de um sistema ao longo do tempo.

Metaestável

Um estado ou microestrutura metaestável pode persistir indefinidamente, apresentando apenas mudanças extremamente pequenas e praticamente imperceptíveis com o passar do tempo.

Sistemas Isomorfos Binários

O sistema cobre níquel e denominado isomorfo devido a essa completa solubilidade dos dois componentes nos estados líquidos e solido.

Propriedades Mecânicas de Ligas Isomorfas

Devemos explorar sucintamente como as propriedades mecânicas das ligas isomorfas solidas são afetadas pela composição enquanto as demais variáveis estruturais (por exemplo o tamanho do grão) são mantidas constante.

Problema exemplo 9.3

Determinações das Quantidades Relativas das fases Frações Massificas e volumétricas.

Para a liga chumbo estanho do Problema Exemplo 9.2, calcule as quantidades relativas de cada fase presente em termos da (a) fração massifica (b) fração volumétrica. As massas especificas do Pb e do Sn a 150 graus são 11,23 e 7,24 g/cm elevado a terceira, respectivamente.

Solução (a) Uma vez que a liga consiste em duas fases, torna-se necessário empregar a regra da alavanca. Se C representa a composição global da liga, as frações massificas podem ser calculadas pela subtração das composições, em termos da porcentagem em peso de estanho, da seguinte maneira:

Diagramas de Equilíbrio Contendo Fases ou Compostos Intermediários.

soluco~es solidas terminais

soluções solidas intermediarias

composto intermediario

reação eutetoide

reação peritetica

transformações congruentes

regra das fases de Gibbs

Desenvolvimento da microestrutura em Ligas Ferro - carbono

ligas Hipoeutoides

Ferrita proeutetoide

cementita preoutetoide