38
Prof. Inacio Regiani - Ciência dos Materiais DIAGRAMAS DE EQUILÍBRIO DE FASES

Aula 10 - Diagrama de Fases

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Fases

Citation preview

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    DIAGRAMAS DE EQUILBRIO DE FASES

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    Exemplos j VistosExemplos j Vistos

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    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.

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    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.

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    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.

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    DefiniesDefinies

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    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.

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    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

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    Regra de FasesRegra de Fases

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    Calores LatenteCalores Latente

    CALOR LATENTE o calor associado a transformao de fase, liberando no resfriamento e absorvendo no aquecimento.

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    RegraRegra dada AlavancaAlavanca

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    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

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    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

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    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.

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    Regra da AlavancaRegra da Alavanca

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    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.

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    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

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    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.

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    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

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    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

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    Resumo das ReaesResumo das Reaes

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    Curiosidade, 2 LquidosCuriosidade, 2 Lquidos

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    Sistema TernrioSistema Ternrio

  • Prof. Inacio Regiani - Cincia dos Materiais

    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.

    PearsonPearson PrenticePrentice Hall Hall So Paulo, 2008 ISBN:978So Paulo, 2008 ISBN:978--8585--76057605--160160--2.2. ASHBY, M.F; JONES, D.R.H.. Engenharia dos Materiais vol. 2. ASHBY, M.F; JONES, D.R.H.. Engenharia dos Materiais vol. 2. ElsevierElsevier Rio de Rio de

    JanairoJanairo, 2007, ISBN:978, 2007, ISBN:978--8585--352352--23632363--7.7. RICHERSON, D.W.. RICHERSON, D.W.. ModernModern ceramicceramic engineeringengineering: : propertiesproperties, , processingprocessing, , andand use use

    in design. 2in design. 2ndnd ed.. Marcel Dekker Inc., 1992, New York ed.. Marcel Dekker Inc., 1992, New York -- EUA, ISBN: 0EUA, ISBN: 0--82478247--86348634--3.3.

    SILVA, A.L.C.; MEI, SILVA, A.L.C.; MEI, P.R.P.R.. Aos e Ligas Especiais. . Aos e Ligas Especiais. EletometalEletometal S.A. S.A. SumarSumar--SP, SP, 1988.1988.

    VAN WYLEN, G.G.; SONNTAG, R.E.. Fundamentos da termodinmica clVAN WYLEN, G.G.; SONNTAG, R.E.. Fundamentos da termodinmica clssica. ssica. 2a.ed.. Ed. Edgard 2a.ed.. Ed. Edgard BluncherBluncher Ltda. 1976.Ltda. 1976.