diagrama de fases
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Diagrama de Fases
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44--1 INTRODU1 INTRODUOO
Microestrutura pode ser alterada para se fazer uso de propriedades mais adequadas em determinadas aplicaes
Como, por exemplo, atravs de: deformao plstica; recristalizao; adio de novas fases; manipular as fases (quantidades, propores, tamanho e distribuio).
A MICROESTRUTURA , por definio, a estrutura com heterogeneidades perceptveis apenas no microscpio. Seu estudo compreende a avaliao das fases presentes em um material, em funo da natureza, composio, quantidade, tamanho, forma, distribuio e orientao. A conjugao destes fatores complementa a definio de propriedades iniciadas pela ESTRUTURA ATMICA e ESTRUTURA CRISTALINA do material.
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Diversas microestruturas:
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Algumas microestruturas:
Microestrutura de uma nica fasede um molibdnio puro, com muitos gros de composio uniforme (200x).
Microestrutura de duas fases da perlita (ao com 0,8% de C), apresenta camadas alternadas de ferrita e cementita (500x).
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Nas microestruturas (a) e (b), pode-se verificar:- fases, proporo, tamanho- forma, distribuio anlise da microestrutura- orientao
CRITRIOS DE ANLISE DA MICROESTRUTURA
FASE A PORO HOMOGNEA DE UM SISTEMA QUE TEM IGUAL COMPOSIO QUMICA, ESTRUTURA CRISTALINA E INTERFACES COM O MEIO
GRO: Uma fase pode conter vrios cristais de orientaes diferenciadas. Estes cristais individuais (mesma orientao) so denominados gros.
(c)
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A presena das lamelas reduz a ductilidade
(como a grafita no possui resistncia, as lamelas atuam como vazios reduzindo a
rea efetiva da seo transversal da pea, alm da propagao da fratura ser
facilitada de uma lamela para outra)
Ferro fundido nodularPrecipitao da grafita diretamente em ndulos perfeitos em vez de veios.
A forma esfrica dos ndulos no produz concentrao de tenses to intensas como na grafita lamelar maior ductilidade
GRAFITA (GRAPHITE)Forma alotrpica do carbono, de
reticulado hexagonal. Constituinte tpico de ferro fundido cinzento, malevel e nodular. Ocorre na
forma de veios, ndulos e outros.
Ferro fundido cinzentoa grafita se apresenta
na forma de veios
Forma das fases - exemplo
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44--4 SOLUBILIDADE4 SOLUBILIDADEUm material pode ser resultado da combinao de diferentes componentes:
- por formao de misturas heterogneas - por formao de solues
Misturas heterogneas9 Contm mais de uma fase9 Ex.: gua e areia: duas fases diferentes, cada uma com seu arranjo atmico
prprio
9 possvel ter-se uma mistura heterognea a partir de duas solues diferentes
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Solues Ex.: alguns materiais usados em engenharia so puros
Em muitos casos, elementos estranhos so intencionalmente adicionados a um material
melhorar propriedades 9 Lato: cobre com adio de zinco9 Rub (laser): alumina com adio de Cr2O3
9 cobre usado em condutores eltricos9 alumina usada em velas de ignio
Se tal adio passa a fazer parte integral da fase slida, a fase resultante recebe o nome de soluo slida
- Formam-se mais facilmente se soluto e solvente tm dimenses e estruturas eletrnicas semelhante (ex.: lato)
- substitucional:os tomos de um elemento substituem os tomos de outro elemento
- intersticial: os tomos pequenos de um elemento se localizam no interstcio de outro elemento (ex.: carbono no ferro)
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Total miscibilidade: mistura gua + lcool
um componente dissolve o outro em quantidade ilimitada
Ex.: CuNi Liga de total miscibilidade
Total MiscibilidadeTotal Miscibilidade
Classificao das solues quanto a solubilidade
totalmente miscveis
totalmente imiscveis
miscibilidade parcial
1 FASE
2 COMPONENTES
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Total Imiscibilidade: mistura gua + leo
mesmo com agitao e temperatura no se obtm
uma nica fase
Ex.: Pb e Cu
Total ImiscibilidadeTotal Imiscibilidade
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Miscibilidade Limitada: misturaMiscibilidadeMiscibilidade LimitadaLimitada
um componente dissolve o outro em quantidade limitada
Ex.: Sn e Pb
Cincia dos Materiais-DEMAT-EE-UFRGS
gua + acar
gua + sal
Limite de solubilidade:Limite de solubilidade:
para muitos sistemas e em determinadas temperaturaspara muitos sistemas e em determinadas temperaturasconcentraconcentrao mo mxima de xima de tomos do tomos do
soluto que podem se dissolver no soluto que podem se dissolver no solvente para formar uma solusolvente para formar uma soluo so slidalida
A adio de soluto em excesso resulta na formao de outra soluo slida ou
outro composto com composio
distintamente diferente.
Curva de solubilidade da soluo gua e acar
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44--5 FORMA5 FORMAO DE FASESO DE FASES Transformaes microestruturais em slidos (reaes no estado slido) envolvem rearranjo de tomos. A classificao das reaes pode ser:
Crescimento de gro: - tomos se movem atravs do contorno de gro;- no h variao na composio;- no h mudana no tipo de estrutura cristalina;- no h novos gros. Recristalizao: - gros novos e mais perfeitos;
- rearranjos atmicos apenas locais;- no h variao na composio;- no h mudana no tipo de estrutura cristalina.Variaes alotrpicas: - nova fase: nova coordenao atmica por rearranjos locais;
- no h variao na composio; Solubilizao: - desaparecimento de uma fase existente, por soluo na fase matriz;
- prevalece difuso atmica;Precipitao: - separao de uma nova fase a partir de uma soluo slida supersaturada;
- prevalece a difuso atmica;Eutetide: - decomposio de uma fase (no resfriamento) em duas novas fases;
- prevalece a difuso atmica;Transformao martenstica: - variao alotrpica decorrente do cisalhamento de um ou mais
planos cristalinos em relao a planos adjacentes;- sem difuso;
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44--6 DIAGRAMA DE FASES6 DIAGRAMA DE FASESMAPAMAPA que permite responder a questo:que permite responder a questo:
Que microestrutura deveria existir em uma dada temperatura para uma dada composio?
PORTANTO, UM DIAGRAMA DE FASES:
- Informa sobre a microestrutura conseqncia: pode predizer propriedades mecnicas em funo da temperatura e composio
- Permite a visualizar a solidificao e fuso
- Prev as transformaes de fases
- Gera informaes eminentemente termodinmicas e no apresentam qualquer considerao sobre a cintica das reaes O sistema deve estar em equilbrio
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Tipos de Diagramas
Temperatura (C)0 0,01 100
P
r
e
s
s
o
(
a
t
m
)
1
0,0006
Diagrama de equilbrio da gua
PONTO TRIPLO:
9 0,01 C 9 0,0006 atm9 Coexistem as fases
lquida
slida
gasosa
Relaciona presso e temperatura
Linha de vaporizao
Linha de condensao ou fuso
Linha de sublimao
SISTEMA MONOCOMPONENTE substncias puras
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Tipos de DiagramasDiagrama binrio Dois elementos esto presentes
Limite de solubilidade
Quando o limite de solubilidade ultrapassado, forma-se uma segunda fase com composio distinta soluo lquida, j saturada. No caso, salmoura + sal.
Ao se aumentar a quantidade de sal at 23,3%, diminui a temperatura de solidificao da gua. Esta propriedade usada para evitar a formao de gelo nas estradas europias durante o inverno. A zona do grfico acima de 0 C semelhante ao grfico de gua e acar.
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Tipos de DiagramasDiagrama binrio isomorfo 9 Dois elementos esto presentes, mas s se
forma uma fase slida
9 Os dois componentes do sistema apresentam solubilidade slida ilimitada
Diagrama de fases do sistema isomorfo Cu-Ni
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Tipos de DiagramasDiagrama binrio euttico sem soluo slida
Ex.: Sistema Al-SiOs dois componentes no so miscveis A e B
Analogia: gua + leo
L A + B
Reao euttica:
Formam fases A e B imiscveis
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Tipos de DiagramasOs dois componentes do sistema apresentam
solubilidade slida limitada
L + Reao euttica:
fase e fase - solues slidas terminais ou fases primrias
Regies de solubilidade limitada no estado slido
fase - soluo slida de B em A ourica do elemento A
fase - soluo slida de A em B ou rica do elemento B
liquidus
solidus
Diagrama binrio euttico
com soluo slida limitada
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Diagrama ternrio do sistema CaO SiO2 - MgO
Diagrama ternrio 3 componentes
Tipos de Diagramas
As composies so geralmente indicadas usando como base um tringulo eqiltero
Vrtices componentes puros : A, B e C
Lados composies binrias:
AB, BC e CAPara temperatura varivel: eixo vertical
As temperaturas podem ser colocadas em linhas de nvel. Similar a altitude em um mapa plano
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Tipos de DiagramasDiagrama ternrio
Composto pelos diagramas binrios AB, BC e CA
Viso tridimensional
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Avaliao dos diagramas de fase
Informaes obtidas nos diagramas de fase: 1. Solubilidade, no estado slido e no equilbrio, de um elemento (ou composto) em outro; 2. Temperatura na qual uma liga resfriada sob condies de equilbrio (resfriamento lento) comea a solidificar e a temperatura na qual ocorre a solidificao temperaturas liquidus e solidus; 3. Temperatura de fuso de diferentes fases. 4. Fases presentes em diferentes composies e temperaturas nas condies de equilbrio; 5. Composio das fases presentes;6. Proporo das fases presentes.
Itens 4, 5 e 6 Critrios de anlise da microestrutura
REGRA DA ALAVANCA
REGRA DAS FASES DE GIBBS
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Linha liquidus: determina o lugar geomtrico das temperaturas acima das quais tem-se somente lquido
As ligas se fundem e se solidificam dentro de um intervalo de temperatura, entre a linha liquidus e a linha solidus. A diferena de temperatura entre liquidus e solidus se denomina intervalo de solidificao. Dentro deste intervalo, coexistiro duas fases: uma lquida e uma slida. O slido uma soluo de tomos dos compostos envolvidos; as fases slidas geralmente so designadas atravs de uma letra grega minscula, como alfa.
Avaliao dos diagramas de fase
Linha solidus: determina o lugar geomtrico das temperaturas abaixo das quais tem-se somente slido
Caracterstico das solues slidas ilimitadas
Linha solidus
Linha liquidus
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Avaliao dos diagramas de fase
Linha solidus
Linha liquidus
LINHA SOLVUS: limite de solubilidade de A em B ou de B em A
Linha solvus
Caracterstico das solues slidas limitadas
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Avaliao dos diagramas de faseFases presentes:
L - lquidoSS - slida
Componentes:A e B
No intervalo de solidificao coexistem as fases lquida e slida
Regra das Fases de Gibbs permite calcular o nmero de fases que podem coexistir em equilbrio em qualquer sistema
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Avaliao dos diagramas de faseRegra das Fases de Gibbs - permite calcular o nmero de fases que podem coexistir
em equilbrio em qualquer sistema
P + F = C + 2
P = nmero de fases que podem coexistir no
sistema
C = nmero de componentes no sistema
(elemento, composto ou soluo).
F = graus de liberdade (nmero de variveis:
presso, temperatura e composio)
PRESSO CTE: P + F = C + 1
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Avaliao dos diagramas de faseRegra das Fases de Gibbs
Exerccio 1: Determine os graus de liberdade do sistema para os pontosindicados no diagrama Cu Ni. O que significa o valor calculado para cada ponto?
A
B
C
Sistema presso constante:
F = C - P + 1
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Avaliao dos diagramas de faseRegra das Fases de Gibbs
Exerccio 1: Determine os graus de liberdade do sistema para os pontosindicados no diagrama Cu Ni. O que significa o valor calculado para cada ponto?
A
B
C
Ponto A:
F = 2 - 1 +1 = 2
Pode-se variar a composio E a temperatura da liga para obter-se a mesma fase.
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Avaliao dos diagramas de faseRegra das Fases de Gibbs
Exerccio 1: Determine os graus de liberdade do sistema para os pontosindicados no diagrama Cu Ni. O que significa o valor calculado para cada ponto?
A
B
C
Ponto C:
F = 2 - 1 +1 = 2
Pode-se variar a composio E a temperatura da liga para obter-se a mesma fase.
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Avaliao dos diagramas de faseRegra das Fases de Gibbs
Exerccio 1: Determine os graus de liberdade do sistema para os pontosindicados no diagrama Cu Ni. O que significa o valor calculado para cada ponto?
A
B
C
Ponto B:
F = 2 - 2 +1 = 1
Pode-se variar OU a composio OU a temperatura da liga para as fases L e coexistirem.
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Avaliao dos diagramas de fase
Temperatura (C)0 0,01 100
P
r
e
s
s
o
(
a
t
m
)
1
0,0006
Ponto triplo
Regra das Fases de Gibbs
Exerccio 2: Determine o nmero de graus de liberdade para o ponto triplo no diagrama da gua. O que significa o valor calculado?
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Avaliao dos diagramas de fase
Temperatura (C)0 0,01 100
P
r
e
s
s
o
(
a
t
m
)
1
0,0006
No ponto triplo:
F = ?P = 3C = 1
P + F = C + 2
O sistema tem zero graus de liberdade, ou seja, no se pode alterar nenhuma das variveis -presso, temperatura e composio para manter a coexistncia das trs fases.
O ponto triplo um ponto invariante!
F =0
Regra das Fases de GibbsExerccio 2: Determine o nmero de graus de liberdade para o ponto triplo no diagrama da gua. O que significa o valor calculado?
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Avaliao dos diagramas de fase
Fases presentes
Composio e proporo das fases REGRA DA ALAVANCA
9 Cada fase tem uma composio expressa como porcentagem de cada um dos elementos da fase
9 Uma nica fase sua composio igual a da liga
9 Quantidades relativas de cada fase expressa em porcentagem de peso
9 Em regies de uma nica fase a quantidade da fase simples 100%Tcnica: balano de
materiaisSe constri uma alavanca sobre a isoterma com seu ponto de apoio na composio original da liga (ponto dado). O brao da alavanca, oposto a composio da fase cuja quantidade se calcula dividido pelo comprimento total da alavanca, para obter a quantidade desta fase.
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Avaliao dos diagramas de faseREGRA DA ALAVANCA
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Avaliao dos diagramas de faseREGRA DA ALAVANCA 9 Clculo da porcentagem das fases lquida e
slida em uma determinada composio e em uma determinada temperatura
Ex.: na composio e temperatura no ponto O
x: composio da liga
wo:frao de peso de B em A
T: temperatura de anlise
Em T, a liga x constituda por uma mistura de lquido, cuja frao em peso de B wl, e de slido, cuja frao em peso de B ws.
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Avaliao dos diagramas de faseREGRA DA ALAVANCA Quanto da fase lquida
existe no ponto O?
LSOSL =%
Quanto da fase slida existe no ponto O?
LSOLS =%
FASE LQUIDA: wl de B
FASE SLIDA: wS de B
Assim, uma frmula geral para a regra da alavanca pode ser escrita como,
Composio das fases
Proporo das fases
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Avaliao dos diagramas de faseExerccio 3: Determine as fases presentes, proporo e composio para o diagrama gua+Acar na T de 15C com composio inicial 25% de H2O e 75% de acar.
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Avaliao dos diagramas de faseExerccio 3: Determine as fases presentes, proporo e composio para o diagrama gua+Acar na T de 15C com composio inicial 25% de H2O e 75% de acar.
Fases Presentes: xarope (acar e gua)
slido (acar)
Composio das Fases:Xarope: 67% acar e 33% de guaSlido: 100%acar
Proporo das Fases - Regra da Alavanca
%4,24100*671006775% =
==xyxoacar
%8,75100*6710075100% =
==xyoyxarope
O
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Avaliao dos diagramas de faseExemplo 4: Determine as fases presentes, proporo e composio para o diagrama CuNi na T de 1250C com composio inicial de 40%Ni 60%Cu.
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Avaliao dos diagramas de fase
Fases Presentes: Lquido
Proporo das Fases
%30100*33434043% =
=L
%70100*33433340% =
=
Exemplo 4: Determine as fases presentes, proporo e composio para o diagrama CuNi na T de 1250C com composio inicial de 40%Ni 60%Cu.
Composio das fases:L 33% Ni e 77% Cu 43% Ni e 57% Cu
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Avaliao dos diagramas de faseExemplo 5: Determine a temperatura liquidus e solidus e o intervalo de solidificao de uma liga 40% Ni.
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Avaliao dos diagramas de faseExemplo 5: Determine a temperatura liquidus e solidus e o intervalo de solidificao de uma liga 40% Ni.
1200C
1280C
Remoo do calor latente de fuso
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Avaliao dos diagramas de faseExemplo 6: Determine as fases presentes, proporo e composio para o diagrama abaixo, no ponto indicado.
C
7525
50
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Avaliao dos diagramas de faseExemplo 6: Determine as fases presentes, proporo e composio para o diagrama abaixo, no ponto indicado.
C
7525
50
Fases Presentes: Lquido
Composio das fases:L 40% B e 60% A 100% B
Proporo das Fases
%67,41100*4010075100% =
=L
%33,58100*401004075% =
=B
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Avaliao dos diagramas de faseDeterminao das temperaturas liquidus e solidus e o intervalo de solidificao de uma liga 40% Ni.
1200C
1280C
Remoo do calor latente de fuso
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Avaliao dos diagramas de fase
ISOMORFO EUTTICOA curva de resfriamento para uma liga euttica um simples patamar, desde a temperatura do euttico slido at do euttico fundido.
Curva de resfriamento Diagramas isomorfo e eutticoResfriamento no ponto euttico
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Microestruturas durante o resfriamento de uma liga com 1% de Sn.
Microestruturas caractersticas em diferentes regies dos diagramas de fasesDiagrama de fase de euttico binrio de soluo slida ilimitada
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Microestruturas durante o resfriamento de uma liga com 10% de Sn.
Microestruturas caractersticas em diferentes regies dos diagramas de fasesDiagrama de fase de euttico binrio de soluo slida ilimitada
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Microestruturas caractersticas em diferentes regies dos diagramas de fasesDiagrama de fase de euttico binrio de soluo slida ilimitada
T euttica: 183C
Composio euttica: 61,9% Sn
Microestruturas observadas no resfriamento de uma liga euttica PbSn.
REAO EUTTICA
L61,9%Sn19%Sn + 97,5%Sn
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Microestruturas caractersticas em diferentes regies dos diagramas de fasesDiagrama de fase de euttico binrio de soluo slida ilimitada
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Microestruturas caractersticas em diferentes regies dos diagramas de fasesDiagrama de fase de euttico binrio de soluo slida ilimitada
(a) Redistribuio atmica durante o crescimento lamelar de uma liga euttica PbSn. tomos de Sn difundem preferencialmente para a lamela de e tomos de Pb difundem na lamela . (b) Microestrutura da liga euttica (400x).
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Exemplo 7: Qual a composio e a proporo de e eutticos?Diagrama de fase de euttico binrio de soluo slida ilimitada
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Exemplo 7: Qual a composio e a proporo de e eutticos?
Proporo das Fases:
% euttico= 97,5-61,9 *100 = 45,5%97,5-19,2
% euttico= 61,9-19,2 *100= 54,5%97,5-19,2
Composio das Fases: 19,2% Sn e 80,8% Pb 97,5% Sn e 2,5% Pb
Reao euttica Fases presentes
L61,9%Sn19,2%Sn + 97,5%Sn
Diagrama de fase de euttico binrio de soluo slida ilimitada
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Microestruturas de ligas PbSn (a) hipoeuttica ( primrio) e(b) hipereuttica ( primrio).
Diagrama de fase de euttico binrio de soluo slida ilimitada
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Diagrama de fase de euttico binrio de soluo slida ilimitadaCOMPOSTOS INTERMETLICOS
Podem ser do tipo
- estequiomtricos
- no estequiomtricos
Composto intermetlicoestequiomtrico: AlSb
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Diagrama de fase de euttico binrio de soluo slida ilimitadaCOMPOSTOS INTERMETLICOS
Podem ser do tipo
- estequiomtricos
- no estequiomtricos
Composto intermetlicono-estequiomtrico:
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Reaes de trs fases em diagramas de fases
RESFRIAMENTO
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Principais pontos de um diagrama de fases
2000oC 10%B Perittico: + L
1400oC 50%B Euttico: L +
1100oC 80%B Monottico: L1 L2 +
600oC 15%B Eutetide: +
400oC 95%B Euttico: L1 +
(no h reao peritetide)
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DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
FerrosFamlia dos aosFamlia dos ferros fundidosSolues slidas:
Ferro Austenita Ferrita
Composto estequiomtrico:
Cementita Fe3C
Reaes:peritticaeutticaeutetide
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DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
fofosaosFe
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DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Aos Ligas ferro-carbono com teor de carbono at 2,11% em peso
OBSERVAES
Produtos siderrgicos comuns: aos e ferros fundidos
Ao comum ao carbono: carbono o principal elemento de liga. Contm apenas impurezas em concentraes residuais e um pouco de mangans
Ao-liga: mais elementos liga so adicionados intencionalmente em concentraes especficas
As propriedades variam com o teor de carbono. A medida que aumenta:9 Aumenta a resistncia trao at 1% de Carbono, decrescendo para
teores mais elevados9 A dureza aumenta continuamente9 Diminui a ductilidade
Ferro Existe na natureza na forma de xidos, nos minrios de ferro extrado por meio de aquecimento em presena de coque ou carvo de madeira, em fornos adequados nos quais o ferro reduzido e ligado ao carbono
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DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Ferro fundido Produtos obtidos por fuso com mais de 2,11% em peso de carbono
OBSERVAESProdutos siderrgicos comuns: aos e ferros fundidos
A medida que se aumenta o teor de carbono, menores so as temperaturas necessrias para a fuso do material, at 4,3% de carbono
Como os FoFos fundem cerca de 300C abaixo dos aos seu custo de produo menor
Em geral, os ferros fundidos so
9 frgeis, que s resistem bem compresso
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DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Ferro puro Transformaes de fases: antes da temperatura de fuso, o ferro muda duas vezes de estrutura cristalina
Fe - CCC
Fe - CCC
Fe - CFC
Fe - lquido
910C
1400C
1540C
Eixo esquerdo do diagrama:
Ferrita ou ferro-: estvel na temp. ambienteestrutura CCC
Austenita ou ferro-: estvel entre 910C e 1400Cestrutura CFC
Ferro-: estvel entre 1400C e 1540Cestrutura CCC
Transformao polimrfica do ferro
Cementita ouCarbeto de Ferro
Composto intermetlico estequiomtrico
Com 6,67% em peso de Carbono Fe3C
Eixo direito do diagrama:
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DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe CCarbono impureza intersticial
forma soluo slida com o ferro
Ferro - : soluo slida de C no Fe CCC
Ferro - (austenita): soluo slida de C no Fe CFC
Ferro - (ferrita): soluo slida de C no Fe CCC
Solues slidas
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DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Ferro - : soluo slida de C no Fe CCC virtualmente a mesma ferrita-, apenas ocorrendo em uma faixa mais elevada de temperatura no tem importncia tecnolgica
Ferro - (austenita): soluo slida de C no Fe CFCMxima solubilidade em 1147C 2,14% em peso de C
Na faixa em que estvel, a austenita mole e dctil
Ferro - (ferrita): soluo slida de C no Fe CCCMxima solubilidade em 727C 0,022% em peso de C
Material mole e dctil
Na pureza em que encontrada, seu limite de resistncia inferior a 32Kgf/mm2
Caractersticas das Solues slidas
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DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe CSolubilidade das Solues slidas
A solubilidade limitada pode ser explicada pela forma e tamanho das posies intersticiais nas estruturas cristalinas CCC e CFC
Na estrutura cristalina CCC as posies intersticiais tornam difcil a acomodao dos tomos de carbono
Na estrutura cristalina CFC as posies intersticiais so maiores
A solubilidade na austenita cerca de 100 vezes maiores do que a mxima solubilidade na ferrita
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DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe CSolubilidade das Solues slidas
Exemplo 8: Calcule o tamanho dos stios intersticiais do tomo de carbono em , , e . Para estes resultados explique a diferena da mxima solubilidade do carbono em cada fase. Os raios atmicos so mostrados na Tabela.
tomo Estrutura Raio (nm)cristalina
Fe 0,124Fe 0,129Fe 0,127C 0,071
Tamanho dos tomos do ao, dependendo da estrutura cristalina
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Reaes:Perittica: + L temperatura perittica: 1495Ccomposio perittica: 0,25%Cponto perittico: 1495C e 0,25%C
Euttica: L + Fe3Ctemperatura euttica: 1148Ccomposio euttica: 4,3%Cponto euttico: 1148C e 4,3%C
Eutetide: + Fe3Ctemperatura eutetide: 727Ccomposio eutetide: 0,77 %Cponto eutetide: 727C e 0,77%C
DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
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DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
6,67
Reao eutetide: 0,77%C 0,02%C + Fe3C 6,67%Ca 727C
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DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Gro e estrutura da perlita (a) redistribuio do carbono no ao, (b) micrografia da perlita lamelar.
Reao eutetide: 0,77%C 0,02%C + Fe3C 6,67%CPERLITA
PERLITA: microestrutura bifsica resultantes da transformao da austenita com composio eutetide. Consiste de camadas alternadas de ferrita e cementitarelativamente finas
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DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Reao eutetide: 0,77%C 0,02%C + Fe3C 6,67%CPERLITA
0% PERLITA a 727C
+ Fe3C0% 0%
0% PERLITA a 727C
+ Fe3C0% 0%
100% PERLITA a 727C
+ Fe3C100% 100%
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DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe CDesenvolvimento das Microestruturas em Ligas ferro-carbono
Ao de composio eutetide
Formao da perlita
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DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe CDesenvolvimento das Microestruturas em Ligas ferro-carbono
Ao de composio eutetide
100% perlita
Eutetide: + Fe3C
Microestrutura de um ao 100% perltico
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DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe CDesenvolvimento das Microestruturas em Ligas ferro-carbono
Ao de composio
hipoeutetide
Microestrutura de perlita e ferrita pr-euteide. Ao contendo 0,38% de C.
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DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe CDesenvolvimento das Microestruturas em Ligas ferro-carbono
Ao de composio
hipereutetide
Microestrutura de perlita e cementita pr-euteide. Ao contendo 1,4% de C
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DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Exemplo 10: Para uma liga FeC com 0,01%C determine as fases presentes, proporo e composio de cada fase para as temperaturas de 1000C, 727C e 400C.Desenhe a microestrutura esperada.
-
DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Exemplo 10: Para uma liga FeC com 0,01%C determine as fases presentes, proporo e composio de cada fase para as temperaturas de 1000C, 727C e 400C.Desenhe a microestrutura esperada.
B
A
C
-
DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Exemplo 10: Para uma liga FeC com 0,01%C determine as fases presentes, proporo e composio de cada fase para as temperaturas de 1000C, 727C e 400C.Desenhe a microestrutura esperada.
B
A
C
B - 727C
Fases Presentes:
Composio das Fases: 0,01% C
Proporo das Fases:
% = 100%
-
DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Exemplo 10: Para uma liga FeC com 0,01%C determine as fases presentes, proporo e composio de cada fase para as temperaturas de 1000C, 727C e 400C.Desenhe a microestrutura esperada.
B
A
C
C - 400C
Proporo das Fases:
% = 6,67-0,01 *100 = 99,85%6,67
% Fe3C = 0,01 *100= 0,15%6,67
Fases Presentes: Fe3C
Composio das Fases: 0,0001% CFe3C 6,67% C
-
DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Exemplo 10: Para uma liga FeC com 0,01%C determine as fases presentes, proporo e composio de cada fase para as temperaturas de 1000C, 727C e 400C.Desenhe a microestrutura esperada.
B
A
C
-
DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Exemplo 10: Para uma liga FeC com 0,01%C determine as fases presentes, proporo e composio de cada fase para as temperaturas de 1000C, 727C e 400C.Desenhe a microestrutura esperada.
B
A
C
Fe3C
-
DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Exemplo 11: Para uma liga FeC com 0,25%C determine as fases presentes, proporo e composio de cada fase para as temperaturas de 1000C, 800C, 730C e 720C.Desenhe a microestrutura esperada.
-
DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Exemplo 11: Para uma liga FeC com 0,25%C determine as fases presentes, proporo e composio de cada fase para as temperaturas de 1000C, 800C, 730C e 720C.Desenhe a microestrutura esperada.
B
A
CD
Fases Presentes:
Composio das Fases: 0,25% C
A - 1000C
Proporo das Fases:
% = 100%
-
DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Exemplo 11: Para uma liga FeC com 0,25%C determine as fases presentes, proporo e composio de cada fase para as temperaturas de 1000C, 800C, 730C e 720C.Desenhe a microestrutura esperada.
B
A
CD
B - 800C
Proporo das Fases:
% = 0,5-0,25 *100 = 51, 5%0,5-0,015
% = 0,25-0,015 *100= 48,5%0,5-0,015
Fases Presentes:
Composio das Fases: 0,015% C 0,5% C
-
DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Exemplo 11: Para uma liga FeC com 0,25%C determine as fases presentes, proporo e composio de cada fase para as temperaturas de 1000C, 800C, 730C e 720C.Desenhe a microestrutura esperada.
B
A
CD
C - 730C
Proporo das Fases:
% = 0,75-0,25 *100 = 68,4%0,75-0,019
% = 0,25-0,019 *100= 31,6%0,75-0,019
Fases Presentes:
Composio das Fases: 0,019% C 0,75% C
-
DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Exemplo 11: Para uma liga FeC com 0,25%C determine as fases presentes, proporo e composio de cada fase para as temperaturas de 1000C, 800C, 730C e 720C.Desenhe a microestrutura esperada.
B
A
CD
D - 720C
Proporo das Fases:
% = 6,67-0,25 *100 = 96,5%6,67-0,019
% Fe3C = 0,25-0,019 *100= 3,5%6,67-0,019
Fases Presentes: Fe3C
Composio das Fases: 0,019% CFe3C 6,67% C
-
DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Exemplo 12: Para uma liga FeC com 1,25%C determine as fases presentes, proporo e composio de cada fase para as temperaturas de 1000C, 800C, 730C e 720C. Desenhe a microestrutura esperada.
-
DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Exemplo 12: Para uma liga FeC com 1,25%C determine as fases presentes, proporo e composio de cada fase para as temperaturas de 1000C, 800C, 730C e 720C. Desenhe a microestrutura esperada.
B
A
CD
Fases Presentes:
Composio das Fases: 1,25% C
A - 1000C
Proporo das Fases:
% = 100%
-
DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Exemplo 12: Para uma liga FeC com 1,25%C determine as fases presentes, proporo e composio de cada fase para as temperaturas de 1000C, 800C, 730C e 720C. Desenhe a microestrutura esperada.
B
A
CD
B - 800C
Proporo das Fases:
% = 6,67-1,25 *100 = 97,3%6,67-1
% Fe3C = 1,25-1 *100= 2,7%6,67-1
Fases Presentes: Fe3C
Composio das Fases: 1% CFe3C 6,67% C
-
DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Exemplo 12: Para uma liga FeC com 1,25%C determine as fases presentes, proporo e composio de cada fase para as temperaturas de 1000C, 800C, 730C e 720C. Desenhe a microestrutura esperada.
B
A
CD
C - 730C
Proporo das Fases:
% = 6,67-1,25 *100 = 92,3%6,67-0,80
% Fe3C = 1,25-0,8 *100= 7,7%6,67-0,80
Fases Presentes: Fe3C
Composio das Fases: 0,80% CFe3C 6,67% C
-
DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C
Exemplo 12: Para uma liga FeC com 1,25%C determine as fases presentes, proporo e composio de cada fase para as temperaturas de 1000C, 800C, 730C e 720C. Desenhe a microestrutura esperada.
B
A
CD
D - 720C
Proporo das Fases:
% = 6,67-1,25 *100 = 81,5%6,67-0,019
% Fe3C = 1,25-0,019 *100= 18,5%6,67-0,019
Fases Presentes: Fe3C
Composio das Fases: 0,019% CFe3C 6,67% C