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Diagramas de equilíbrio [11]
1>mapa mundi fonte de informações
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Fase ou constituinte volume de material homogêneo, tanto em suacomposição química quantona sua estrutura cristalina.
efeitos propriedades dofísicos material
Diagramas de equilíbrio [10]
2>
“mapeamento”das fases
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Equilíbrio propriedades do sistematermodinâmico não variam ao longo do
tempo.
Térmico (temperatura)
Equilíbrio Mecânico (pressão)
Químico (composição)
Equilíbrio “prático” resfriamento lento, comatmosfera sob controle
Diagramas de equilíbrio
3>
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Diagrama de Equilíbrio Unário:
Diagramas de equilíbrio
4>
• um componente• composição fixa• pressão e
temperaturavariáveis
diferentes estadostermodinâmicos
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Diagramas de equilíbrio
5>
Substância pura:transformação líquido → sólido (solidificação)
temperaturade fusão
tem
pera
tura
tempo
sólido
líquidopressão
constante(atmosférica, p. ex.)
composição químicainvariante
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tem
pera
tura
tempo
Diagramas de equilíbrio
6>
Sistemas metálicos complexos:transformação líquido → sólido (solidificação)
transformaçãode fase L → S
pressãoconstante
(atmosférica, p. ex.)
composição química“variável” durante a
transformação
líquido
sólido
solidus
liquidusL + S
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Diagramas de equilíbrio
7>
Sistemas metálicos complexos:transformação líquido → sólido (solidificação)
liga binária 60%X-40%Y
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Diagramas de equilíbrio
8>
Construção de Diagramas de Equilíbrio:análise térmica diferencial
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Diagramas de equilíbrio
9>
Proporção de fases nos Diagramas de Equilíbrio:Regra da Alavancazonamento
(microsegregação)
A – quantidade de faseX – composição da fase
)XX()XX(
AA
A)XX(A)XX(
)AA(XAXAX
AAAAAA
AXAXAX
nm
ny
y
m
mnmyny
mynmmyy
mynnmy
nnmmyy
−
−=
⋅−=⋅−
−⋅+⋅=⋅
−=→+=
⋅+⋅=⋅
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Diagramas de equilíbrio
10>
Proporção de fases nos Diagramas de Equilíbrio:Regra da AlavancaA – quantidade de faseX – composição da fase
50,0AA
)16,0()08,0(
AA
)78,062,0()78,070,0(
AA
)XX()XX(
AA
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.
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Diagramas de equilíbrio
11>
Exemplo: diagrama de equilíbrio Pb-Sn
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Diagramas de equilíbrio
12>
Exemplo de aplicação da regra da alavanca
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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/