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diagrama de fase
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01/04/2015
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Materiais EltricosELE0209D
Professora
Me. Cristiane Marin
CENTRO DE CINCIAS EXATAS E DA TECNOLOGIA (CCET)
MicroestruturaDiagrama de fase
CENTRO DE CINCIAS EXATAS E DA TECNOLOGIA (CCET)
Microestrutura
O estudo do diagrama de fases importante pois estes
fornecem informaes sobre fuso, cristalizao bem como o
desenvolvimento da microestrutura de uma liga.
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IntroduoCENTRO DE CINCIAS EXATAS E DA TECNOLOGIA (CCET)
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CENTRO DE CINCIAS EXATAS E DA TECNOLOGIA (CCET) CENTRO DE CINCIAS EXATAS E DA TECNOLOGIA (CCET)
CENTRO DE CINCIAS EXATAS E DA TECNOLOGIA (CCET)
Fase: poro homognea de um sistema que tem igualcomposio qumica, estrutura cristalina e interfaces com omeio.
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Conceitos bsicos
Componente: metais puros e/ou compostos que compem
uma liga.
Soluto: elemento em menor concentrao.
Solvente: elemento ou composto em maior quantidade.
Sistema: corpo especfico do material (cadinho com ao
fundido) ou ento pode ser relacionado a srie de ligas
possveis que so compostas pelos mesmos componentes (liga
ferro-carbono)
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Limite de solubilidade
Para um sistema de ligas e em uma dada temperatura
especfica, existe uma concentrao mxima de tomos do
soluto que podem se dissolver no solvente para formar uma
soluo slida.
A adio de soluto em excesso resulta em outra
soluo slida ou um composto com composio diferente.
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Sistema gua com acar: 122211 2
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Limite de solubilidade Fases
Fase: poro homognea de um sistema que possui
caractersticas fsicas e qumicas uniformes.
Sistemas homogneos: uma nica fase.
Sistemas heterogneos: sistemas compostos por 2 ou mais
fases denominadas misturas.
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Microestrutura
Comportamento mecnico microestrutura
- Nmero de fases;
- Propores dos elementos;
- Arranjos atmicos.
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Equilbrio de Fases
Equilbrio depende de uma grande termodinmica:
energia livre.
- energia interna de um sistema;
- aleatoriedade ou desordem de tomos ou molculas
(entropia).
Equilbrio = energia livre minimizada.
*sistemas metaestveis.
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Diagrama de fases de um componente (unrios)
Diagrama de fases (diagrama de equilbrio):
- temperatura;
- presso;
- Composio (cte)
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Diagrama de fases de Binrio
Presso mantida constante (1 atm), temperatura e
composio so parmetros variveis.
Os diagramas binrios so mapas que representam as
relaes entre a temperatura e as composies e quantidades
das fases em equilbrio.
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Sistema isomorfo - Cobre- nquel
Linha liquidus
Linha solidus
Fases slidas: (, , , ...)
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Interpretao do diagrama de fases
1 Fases presentes;
2 Composio dessas fases;
3 - Porcentagens ou fraes das fases.
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1 Fases presentes no
ponto A: fase
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2 Composio das fases
presentes no ponto A:
(60%pNi-40%pCu) a 1100C
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3- Fraes das fases:
regio monofsica
60%pNi-40%pCu
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1 Fases presentes
no ponto B: +L
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2 Composio das
fases no ponto B:
35%pNi-65%pCu
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3- Fraes das fases:
regio bifsica:
REGRA DA
ALAVANCA
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= 0
=0
Se:0 = 35
=31,5 = 42,5
Calcule WL e W.
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=
+
= 0
=
+
=0
W = frao mssicaL = fase lquida = fase slida
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Microestruturas em ligas isomorfas
Resfriamento em condies de
equilbrio
Resfriamento ocorre
lentamente
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Sistemas Eutticos binrios Cu-Ag
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Diagrama de fases para: Pb-Sn
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Diagrama de fases para: Pb-Sn
Liga de chumbo-estranho com a composio euttica. Camadasalternadas de uma soluo slida rica em chumbo (camadas escuras) euma soluo slida da fase rica em estanho (camadas claras).
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Diagrama de fases para: Pb-Sn
Representao
esquemtica da formao da
estrutura euttica para o
sistema chumbo-estanho.
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Diagrama de fases para: Pb-Sn
Representao
esquemtica das
microestruturas em
equilbrio para uma liga
chumbo-estanho com
composio C4,
resfriada a partir da
fase lquida.
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Diagrama de fases para: Pb-Sn
Microestrutura composta por
uma fase primria rica em
chumbo e uma estrutura
euttica lamelar que consiste
em uma fase rica em estanho
e uma fase rica em chumbo
(camadas escuras)
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Diagrama de fases Ferro Carbeto de Ferro (Fe Fe3C)
O ferro puro, ao ser aquecido, apresenta DUASmudanas de estrutura cristalina antes de fundir.
Temperatura ambiente: ferrita, ou ferro , CCC.
912 C, austenita , ferro , CFC.
1394 C , ferrita , CCC
1538 C o ferro se funde.
Com base na composicao, as ligas ferrosas tem tresclassificacoes: Ferros (2,14%p C)
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CENTRO DE CINCIAS EXATAS E DA TECNOLOGIA (CCET)
CFC
CCC
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