[11] Diagramas de equilأ­brio - Unesp آ¾Equilأ­brio propriedades do sistema termodinأ¢mico nأ£o variam

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  • Diagramas de equilíbrio [11]

    1> mapa mundi fonte de informações

  • Fase ou constituinte volume de material homogêneo, tanto em sua composição química quanto na sua estrutura cristalina.

    efeitos propriedades do físicos material

    Diagramas de equilíbrio [10]

    2>

    “mapeamento” das fases

  • Equilíbrio propriedades do sistema termodinâmico não variam ao longo do

    tempo.

    Térmico (temperatura)

    Equilíbrio Mecânico (pressão)

    Químico (composição)

    Equilíbrio “prático” resfriamento lento, com atmosfera sob controle

    Diagramas de equilíbrio

    3>

  • Diagrama de Equilíbrio Unário:

    Diagramas de equilíbrio

    4>

    • um componente • composição fixa • pressão e

    temperatura variáveis

    diferentes estados termodinâmicos

  • Diagramas de equilíbrio

    5>

    Substância pura: transformação líquido → sólido (solidificação)

    temperatura de fusão

    te m

    pe ra

    tu ra

    tempo

    sólido

    líquido pressão

    constante (atmosférica, p. ex.)

    composição química invariante

  • te m

    pe ra

    tu ra

    tempo

    Diagramas de equilíbrio

    6>

    Sistemas metálicos complexos: transformação líquido → sólido (solidificação)

    transformação de fase L → S

    pressão constante

    (atmosférica, p. ex.)

    composição química “variável” durante a

    transformação

    líquido

    sólido

    solidus

    liquidus L + S

  • Diagramas de equilíbrio

    7>

    Sistemas metálicos complexos: transformação líquido → sólido (solidificação)

    liga binária 60%X-40%Y

  • Diagramas de equilíbrio

    8>

    Construção de Diagramas de Equilíbrio: análise térmica diferencial

  • Diagramas de equilíbrio

    9>

    Proporção de fases nos Diagramas de Equilíbrio: Regra da Alavancazonamento

    (microsegregação)

    A – quantidade de fase X – composição da fase

    )XX( )XX(

    A A

    A)XX(A)XX(

    )AA(XAXAX

    AAAAAA

    AXAXAX

    nm

    ny

    y

    m

    mnmyny

    mynmmyy

    mynnmy

    nnmmyy

    − =

    ⋅−=⋅−

    −⋅+⋅=⋅

    −=→+=

    ⋅+⋅=⋅

  • Diagramas de equilíbrio

    10>

    Proporção de fases nos Diagramas de Equilíbrio: Regra da Alavanca A – quantidade de fase X – composição da fase

    50,0 A A

    )16,0( )08,0(

    A A

    )78,062,0( )78,070,0(

    A A

    )XX( )XX(

    A A

    y

    m

    y

    m

    y

    m

    nm

    ny

    y

    m

    =→=

    − −

    =

    − =

    ou seja, a 1200°C existe 50% de sólido, cuja composição é 62%Cu e 38%Ni.

  • Diagramas de equilíbrio

    11>

    Exemplo: diagrama de equilíbrio Pb-Sn

  • Diagramas de equilíbrio

    12>

    Exemplo de aplicação da regra da alavanca

  • Diagramas de equilíbrio

    Bibliografia:

    Moffatt, W. G. et al. Ciência dos Materiais: Estrutura. LTC Editora, Rio de Janeiro, Vol. 1, 1972, pp. 148-170.

    Guy, A. G. Ciência dos Materiais. LTC/Edusp, São Paulo, 1980, pp. 55-64.

    Van Vlack, L. H. Princípios de Ciência dos Materiais. Ed. Edgard Blucher, São Paulo, 1970, pp. 229-240.

    Reed-Hill, R. E. Princípios de Metalurgia Física. Ed. Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1982, pp. 443-480.

    13

    Notas de aula preparadas pelo Prof. Juno Gallego para a disciplina Materiais de Construção Mecânica I. ® 2009. Permitida a impressão e divulgação. http://www.dem.feis.unesp.br/maprotec/educacional.shtml/

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