SlideShare uma empresa Scribd logo
Introdução a
    Ciência dos
    Materiais
    Diagrama de Fases e
    Equilíbrio



1                Prof. André Carvalho
IMPORTÂNCIA:
- Dá informações sobre microestrutura e
   propriedades mecânicas em função da
   temperatura e composição
- Permite a visualização da solidificação e fusão
- Prediz as transformações de fases
- Dá informações sobre outros fenômenos



                                                    2
 Os diagramas de fases (também
  chamados de diagrama de
  equilíbrio) relacionam
  temperatura, composição
  química e quantidade das fases
  em equilíbrio.
    Um diagrama de fases é um
      “mapa” que mostra quais fases
      são as mais estáveis nas
      diferentes composições,
      temperaturas e pressões.
 A microestrutura dos materiais
  pode ser relacionada diretamente
  com o diagrama de fases.
 Existe uma relação direta entre as
  propriedades dos materiais e as
  suas microestruturas.
                                       3
 SOLUBILIDADE COMPLETA
 SOLUBILIDADE INCOMPLETA
 INSOLUBILIDADE
LIMITE DE SOLUBILIDADE: é a concentração máxima
  de átomos de soluto que pode dissolver-se no solvente, a
  uma dada temperatura, para formar uma solução sólida.



 Quando o limite de solubilidade é ultrapassado forma-se uma
  segunda fase com composição distinta

                                                                4
FASE É A PORÇÃO HOMOGÊNEA DE UM SISTEMA QUE
  TEM CARACTERÍSTICAS FÍSICAS E QUÍMICAS
  DEFINIDAS
             Todo metal puro e uma considerado uma fase
 Uma fase é identificada pela composição química e
   microestrutura
 A interação de 2 ou mais
fases em um material permite
a obtenção de propriedades
diferentes
 É possível alterar as
propriedades do material
alterando a forma e distribuição
das fases

                                                          5
 É COMO UM MAPA PARA A DETERMINAÇÃO
  DAS FASES PRESENTES, PARA QUALQUER
  TEMPERATURA E COMPOSIÇÃO, DESDE QUE
  A LIGA ESTEJA EM EQUILÍBRIO
- Termodinamicamente o equilíbrio é descrito em termos de
   energia livre
- Um sistema está em equilíbrio quando a energia livre é
   mínima

O equilíbrio de fases é o reflexo da constância das
  características das fases com o tempo

                                                            6
 Fases de equilíbrio: suas propriedades ou
  características não mudam com o tempo.
Geralmente são representadas nos diagramas por
  letras gregas

 Fases metaestáveis: suas propriedades ou
  características mudam lentamente com o tempo,
  ou seja, o estado de equilíbrio não é nunca
  alcançado. No entanto, não há mudanças muito
  perceptíveis com o tempo na microestrutura das
  fases metaestáveis.


                                               7
 Isomorfo    quando a solubilidade é completa (Exemplo:
  Sistema Cu-Ni)




                                                           8
INTERPRETAÇÃO DO DIAGRAMA DE
                     EQUILÍBRIO
- Fases presentes               localiza-se a temperatura e
  composição desejada e verifica-se o número de fases presentes


- Composição química das fases         usa-se o
  método da linha de conecção (isotérma)
Para um sistema monofásico a composição é a
  mesma da liga

- Percentagem das fases       (quantidades
   relativas das fases) regra das alavancas
                                                                  9
B




Comp. Liq= 32% de  Ni e 68% de Cu
Comp. Sol. = 45% de Ni e 55% de Cu

                             10
Ex:o centro do grão mais rico do elemento com o elemento
de maior ponto de fusão)




                       centro do grão




                                                          11




 A distribuição dos 2 elementos no grão não é uniforme.
É usada para se determinar as proporções das
fases em equilíbrio em um campo de duas fases
LÍQUIDO



EMBRIÕES DA
FASE SÓLIDA


                                                Contornos dos
              Nucleação e crescimento de grão   grãos cristalinos
P+F=C+N
 P = número de fases presentes
 C = número de componentes do sistema
 N = número de variáveis além da composição
      p.ex., temperatura, pressão
 F = número de graus de liberdade
   número de variáveis que pode ser alterado de forma
    independente sem alterar o número de fases existente
    no sistema
 A regra das fases representa um critério para o
  número de fases que coexistirão num sistema no
  equilíbrio.
                                                           15
16
 A microestrutura só segue o diagrama de equilíbrio para
  velocidades de solidificação lentas
 Na prática, não há tempo para a difusão completa e as
  microestruturas não são exatamente iguais às do
  equilíbrio
 O grau de afastamento do equilíbrio dependerá da taxa de
  resfriamento
 Como conseqüência da solidificação fora do equilíbrio
  tem-se a segregação (a distribuição dos 2 elementos no
  grão não é uniforme.


                                                         17
É dada pela linha solvus




                +l                       l+
                                    n
()                                 ()
       ()       +
                                                 ()
             LINHA SOLVUS         LINHA SOLVUS
                            +


                                                       19
Reação eutética:
Líquido  + 
 Neste caso a solidificação processa-se como num
  metal puro, no entanto o produto é 2 fases sólidas
  distintas.
Microestrutura do eutético:
LAMELAR camadas alternadas de fase  e .
Ocorre desta forma porque é a de menor percurso
  para a difusão

                                                   20
Eutético : ponto onde o equilíbrio é invariante, portanto o equilíbrio
entre três fases ocorre a uma determinada temperatura e as composições
das três fases são fixas.
                      Líquido       +




   ()                                        ()
                               +
          LINHA SOLVUS
         Indica solubilidade




                                                             21
 HIPOEUTÉTICO
  COMPOSIÇÃO MENOR
  QUE O EUTÉTICO
 HIPEREUTÉTICO
  COMPOSIÇÃO MAIOR
  QUE O EUTÉTICO




                     22
 Região preta é a fase
  primária  rica em Pb
 Lamelas são
  constituídas de fase 
  rica em Pb e fase 
  rica em Sn




                           23
 REAÇÃO EUTETÓIDE:
                                 +
( a diferença do eutético é que uma fase sólida, ao invés de
   uma líquida, transforma-se em duas outras fases sólidas.

 REAÇÃO PERITÉTICA: Envolve três fases em equilíbrio
              + Líquido      
Uma fase sólida mais uma fase líquida transforma-se numa
 outra fase sólida


                                                               24
25
Ponto de
fusão
congruente




       26

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Relatório de física 3 lei de ohm
Relatório de física 3  lei de ohmRelatório de física 3  lei de ohm
Relatório de física 3 lei de ohm
Antonio Rizonaldo Lima de Oliveira
 
Estruturas cristalinas
Estruturas cristalinasEstruturas cristalinas
Estruturas cristalinas
elizethalves
 
Métodos térmoanalíticos de análise (TG, DTG, DTA, DSC)
Métodos térmoanalíticos de análise (TG, DTG, DTA, DSC)Métodos térmoanalíticos de análise (TG, DTG, DTA, DSC)
Métodos térmoanalíticos de análise (TG, DTG, DTA, DSC)
Luis Henrique Bembo Filho
 
Diagramas De Fase
Diagramas De FaseDiagramas De Fase
8 diagrama de fases aula
8 diagrama de fases aula8 diagrama de fases aula
8 diagrama de fases aula
Rafael Thomas
 
Recristalização acido benzoico.
Recristalização acido benzoico.Recristalização acido benzoico.
Recristalização acido benzoico.
Michele Netseb
 
Resistência dos materiais - Exercícios Resolvidos
Resistência dos materiais - Exercícios ResolvidosResistência dos materiais - Exercícios Resolvidos
Resistência dos materiais - Exercícios Resolvidos
Moreira1972
 
191634109 tabela-de-correlacao-de-infravermelho (2)
191634109 tabela-de-correlacao-de-infravermelho (2)191634109 tabela-de-correlacao-de-infravermelho (2)
191634109 tabela-de-correlacao-de-infravermelho (2)
Wilson Xavier
 
- Propriedades - Ligas metálicas - Metais
- Propriedades - Ligas metálicas - Metais - Propriedades - Ligas metálicas - Metais
- Propriedades - Ligas metálicas - Metais
Giullyanno Felisberto
 
Aula de gravimetria
Aula de gravimetriaAula de gravimetria
Aula de gravimetria
Endler Marcel Borges
 
Aula 6 propriedades mecânicas , emgenharia
Aula 6 propriedades mecânicas  , emgenhariaAula 6 propriedades mecânicas  , emgenharia
Aula 6 propriedades mecânicas , emgenharia
Felipe Rosa
 
Complexos aula 1 (1)
Complexos aula 1 (1)Complexos aula 1 (1)
Complexos aula 1 (1)
imperador Bruno Lafaeti
 
Teoria do campo cristalino
Teoria do campo cristalinoTeoria do campo cristalino
Teoria do campo cristalino
Fernando Santos
 
Ligacao quimica (introdução)
Ligacao quimica (introdução)Ligacao quimica (introdução)
Ligacao quimica (introdução)
cmdantasba
 
2.0 capítulo 4 com gabarito do simulado
2.0 capítulo 4   com gabarito do simulado2.0 capítulo 4   com gabarito do simulado
2.0 capítulo 4 com gabarito do simulado
Marcio Versuti
 
Teste de Chama
Teste de ChamaTeste de Chama
Teste de Chama
Ezequias Guimaraes
 
Projeções de newman
Projeções de newmanProjeções de newman
Projeções de newman
Priscila Helmold
 
1.1 ciências dos materiais
1.1   ciências dos materiais1.1   ciências dos materiais
1.1 ciências dos materiais
Laura Fernanda Silveira
 
Modelo Pré-Relatório
Modelo Pré-RelatórioModelo Pré-Relatório
Modelo Pré-Relatório
iqscquimica
 
Hibridização de orbitais atômicos
Hibridização de orbitais atômicosHibridização de orbitais atômicos
Hibridização de orbitais atômicos
Karoline Leite Cunha
 

Mais procurados (20)

Relatório de física 3 lei de ohm
Relatório de física 3  lei de ohmRelatório de física 3  lei de ohm
Relatório de física 3 lei de ohm
 
Estruturas cristalinas
Estruturas cristalinasEstruturas cristalinas
Estruturas cristalinas
 
Métodos térmoanalíticos de análise (TG, DTG, DTA, DSC)
Métodos térmoanalíticos de análise (TG, DTG, DTA, DSC)Métodos térmoanalíticos de análise (TG, DTG, DTA, DSC)
Métodos térmoanalíticos de análise (TG, DTG, DTA, DSC)
 
Diagramas De Fase
Diagramas De FaseDiagramas De Fase
Diagramas De Fase
 
8 diagrama de fases aula
8 diagrama de fases aula8 diagrama de fases aula
8 diagrama de fases aula
 
Recristalização acido benzoico.
Recristalização acido benzoico.Recristalização acido benzoico.
Recristalização acido benzoico.
 
Resistência dos materiais - Exercícios Resolvidos
Resistência dos materiais - Exercícios ResolvidosResistência dos materiais - Exercícios Resolvidos
Resistência dos materiais - Exercícios Resolvidos
 
191634109 tabela-de-correlacao-de-infravermelho (2)
191634109 tabela-de-correlacao-de-infravermelho (2)191634109 tabela-de-correlacao-de-infravermelho (2)
191634109 tabela-de-correlacao-de-infravermelho (2)
 
- Propriedades - Ligas metálicas - Metais
- Propriedades - Ligas metálicas - Metais - Propriedades - Ligas metálicas - Metais
- Propriedades - Ligas metálicas - Metais
 
Aula de gravimetria
Aula de gravimetriaAula de gravimetria
Aula de gravimetria
 
Aula 6 propriedades mecânicas , emgenharia
Aula 6 propriedades mecânicas  , emgenhariaAula 6 propriedades mecânicas  , emgenharia
Aula 6 propriedades mecânicas , emgenharia
 
Complexos aula 1 (1)
Complexos aula 1 (1)Complexos aula 1 (1)
Complexos aula 1 (1)
 
Teoria do campo cristalino
Teoria do campo cristalinoTeoria do campo cristalino
Teoria do campo cristalino
 
Ligacao quimica (introdução)
Ligacao quimica (introdução)Ligacao quimica (introdução)
Ligacao quimica (introdução)
 
2.0 capítulo 4 com gabarito do simulado
2.0 capítulo 4   com gabarito do simulado2.0 capítulo 4   com gabarito do simulado
2.0 capítulo 4 com gabarito do simulado
 
Teste de Chama
Teste de ChamaTeste de Chama
Teste de Chama
 
Projeções de newman
Projeções de newmanProjeções de newman
Projeções de newman
 
1.1 ciências dos materiais
1.1   ciências dos materiais1.1   ciências dos materiais
1.1 ciências dos materiais
 
Modelo Pré-Relatório
Modelo Pré-RelatórioModelo Pré-Relatório
Modelo Pré-Relatório
 
Hibridização de orbitais atômicos
Hibridização de orbitais atômicosHibridização de orbitais atômicos
Hibridização de orbitais atômicos
 

Semelhante a Diagrama de fases e equilibrio

AULA TEORICA 6. EQUILIBRIO DE FASES SUBSTANCIAS PURAS.pptx
AULA TEORICA 6. EQUILIBRIO DE FASES SUBSTANCIAS PURAS.pptxAULA TEORICA 6. EQUILIBRIO DE FASES SUBSTANCIAS PURAS.pptx
AULA TEORICA 6. EQUILIBRIO DE FASES SUBSTANCIAS PURAS.pptx
eulaliapedrochissamb
 
Aula 2 diagrama de fases
Aula 2 diagrama de fasesAula 2 diagrama de fases
Aula 2 diagrama de fases
Gian Remundini
 
Aula05 2005 1p
Aula05 2005 1pAula05 2005 1p
Aula05 2005 1p
Layzza Tardin
 
DIAGRAMA DE FASES - ISOMORFOS - Copia.ppt
DIAGRAMA DE FASES - ISOMORFOS - Copia.pptDIAGRAMA DE FASES - ISOMORFOS - Copia.ppt
DIAGRAMA DE FASES - ISOMORFOS - Copia.ppt
jrossandro7402
 
Diagrama
DiagramaDiagrama
Diagrama
Valdson Pereira
 
Sistema ternário
Sistema ternárioSistema ternário
Sistema ternário
Cristiano Amorim
 
Notas de aula_van_willen_6ªed
Notas de aula_van_willen_6ªedNotas de aula_van_willen_6ªed
Notas de aula_van_willen_6ªed
João Ferreira
 
8Diagrama de fases aula.pdf
8Diagrama de fases aula.pdf8Diagrama de fases aula.pdf
8Diagrama de fases aula.pdf
CnthiaDornelas1
 
Apostila fundição cap.2
Apostila fundição   cap.2Apostila fundição   cap.2
Apostila fundição cap.2
Maria Adrina Silva
 
Apostila fundição cap.2
Apostila fundição   cap.2Apostila fundição   cap.2
Apostila fundição cap.2
Maria Adrina Silva
 
Termometria
TermometriaTermometria
Termometria
carlos_isfm
 
Ad1 de físico-química
Ad1 de físico-químicaAd1 de físico-química
Ad1 de físico-química
Correios
 
Aula 02 propriedades termodi nu00-c2micas
Aula 02   propriedades termodi nu00-c2micasAula 02   propriedades termodi nu00-c2micas
Aula 02 propriedades termodi nu00-c2micas
Absolon Carvalho
 
Aula 2 equilíbrio químico
Aula 2  equilíbrio químicoAula 2  equilíbrio químico
Aula 2 equilíbrio químico
Adrianne Mendonça
 
Materi kimia ii trimestre 2014
Materi kimia ii trimestre 2014Materi kimia ii trimestre 2014
Materi kimia ii trimestre 2014
Celestino Silva
 
Introducao quimica
Introducao quimicaIntroducao quimica
Introducao quimica
Nai Mariano
 
Introducao quimica
Introducao quimicaIntroducao quimica
Introducao quimica
Nai Mariano
 
Exercícios resolvidos de Microfísica da Precipitação
Exercícios resolvidos de Microfísica da PrecipitaçãoExercícios resolvidos de Microfísica da Precipitação
Exercícios resolvidos de Microfísica da Precipitação
Vinícius Roggério da Rocha
 
1 destilaçâo-tecnologia quimica
1 destilaçâo-tecnologia quimica1 destilaçâo-tecnologia quimica
1 destilaçâo-tecnologia quimica
Fersay
 
Equilibrio de fases
Equilibrio de fasesEquilibrio de fases
Equilibrio de fases
Larissa Oliveira
 

Semelhante a Diagrama de fases e equilibrio (20)

AULA TEORICA 6. EQUILIBRIO DE FASES SUBSTANCIAS PURAS.pptx
AULA TEORICA 6. EQUILIBRIO DE FASES SUBSTANCIAS PURAS.pptxAULA TEORICA 6. EQUILIBRIO DE FASES SUBSTANCIAS PURAS.pptx
AULA TEORICA 6. EQUILIBRIO DE FASES SUBSTANCIAS PURAS.pptx
 
Aula 2 diagrama de fases
Aula 2 diagrama de fasesAula 2 diagrama de fases
Aula 2 diagrama de fases
 
Aula05 2005 1p
Aula05 2005 1pAula05 2005 1p
Aula05 2005 1p
 
DIAGRAMA DE FASES - ISOMORFOS - Copia.ppt
DIAGRAMA DE FASES - ISOMORFOS - Copia.pptDIAGRAMA DE FASES - ISOMORFOS - Copia.ppt
DIAGRAMA DE FASES - ISOMORFOS - Copia.ppt
 
Diagrama
DiagramaDiagrama
Diagrama
 
Sistema ternário
Sistema ternárioSistema ternário
Sistema ternário
 
Notas de aula_van_willen_6ªed
Notas de aula_van_willen_6ªedNotas de aula_van_willen_6ªed
Notas de aula_van_willen_6ªed
 
8Diagrama de fases aula.pdf
8Diagrama de fases aula.pdf8Diagrama de fases aula.pdf
8Diagrama de fases aula.pdf
 
Apostila fundição cap.2
Apostila fundição   cap.2Apostila fundição   cap.2
Apostila fundição cap.2
 
Apostila fundição cap.2
Apostila fundição   cap.2Apostila fundição   cap.2
Apostila fundição cap.2
 
Termometria
TermometriaTermometria
Termometria
 
Ad1 de físico-química
Ad1 de físico-químicaAd1 de físico-química
Ad1 de físico-química
 
Aula 02 propriedades termodi nu00-c2micas
Aula 02   propriedades termodi nu00-c2micasAula 02   propriedades termodi nu00-c2micas
Aula 02 propriedades termodi nu00-c2micas
 
Aula 2 equilíbrio químico
Aula 2  equilíbrio químicoAula 2  equilíbrio químico
Aula 2 equilíbrio químico
 
Materi kimia ii trimestre 2014
Materi kimia ii trimestre 2014Materi kimia ii trimestre 2014
Materi kimia ii trimestre 2014
 
Introducao quimica
Introducao quimicaIntroducao quimica
Introducao quimica
 
Introducao quimica
Introducao quimicaIntroducao quimica
Introducao quimica
 
Exercícios resolvidos de Microfísica da Precipitação
Exercícios resolvidos de Microfísica da PrecipitaçãoExercícios resolvidos de Microfísica da Precipitação
Exercícios resolvidos de Microfísica da Precipitação
 
1 destilaçâo-tecnologia quimica
1 destilaçâo-tecnologia quimica1 destilaçâo-tecnologia quimica
1 destilaçâo-tecnologia quimica
 
Equilibrio de fases
Equilibrio de fasesEquilibrio de fases
Equilibrio de fases
 

Mais de LukasSeize

Livro mecanica estatica naval
Livro mecanica estatica navalLivro mecanica estatica naval
Livro mecanica estatica naval
LukasSeize
 
Sem aa
Sem aaSem aa
Sem aa
LukasSeize
 
Solução abril
Solução abrilSolução abril
Solução abrilLukasSeize
 
Solução out09
Solução out09Solução out09
Solução out09
LukasSeize
 
Apostila mecanicafratura
Apostila mecanicafraturaApostila mecanicafratura
Apostila mecanicafratura
LukasSeize
 
1901101rev0 apostila eletrodosinoxidaveis
1901101rev0 apostila eletrodosinoxidaveis1901101rev0 apostila eletrodosinoxidaveis
1901101rev0 apostila eletrodosinoxidaveis
LukasSeize
 
Apostila seguranca na_soldagem_rev0
Apostila seguranca na_soldagem_rev0Apostila seguranca na_soldagem_rev0
Apostila seguranca na_soldagem_rev0
LukasSeize
 
1901104rev0 apostila soldagemmigmag
1901104rev0 apostila soldagemmigmag1901104rev0 apostila soldagemmigmag
1901104rev0 apostila soldagemmigmag
LukasSeize
 
1901103rev0 apostila soldagemtubulacoes
1901103rev0 apostila soldagemtubulacoes1901103rev0 apostila soldagemtubulacoes
1901103rev0 apostila soldagemtubulacoes
LukasSeize
 
1901103rev0 apostila soldagemtubulacoes
1901103rev0 apostila soldagemtubulacoes1901103rev0 apostila soldagemtubulacoes
1901103rev0 apostila soldagemtubulacoes
LukasSeize
 
1901102rev0 apostila metalurgiasoldagem
1901102rev0 apostila metalurgiasoldagem1901102rev0 apostila metalurgiasoldagem
1901102rev0 apostila metalurgiasoldagem
LukasSeize
 
1901097rev0 apostila eletrodosrevestidos
1901097rev0 apostila eletrodosrevestidos1901097rev0 apostila eletrodosrevestidos
1901097rev0 apostila eletrodosrevestidos
LukasSeize
 
1901100rev0 apostila arcosubmerso
1901100rev0 apostila arcosubmerso1901100rev0 apostila arcosubmerso
1901100rev0 apostila arcosubmerso
LukasSeize
 
1901098rev0 apostila aramestubulares
1901098rev0 apostila aramestubulares1901098rev0 apostila aramestubulares
1901098rev0 apostila aramestubulares
LukasSeize
 
1901097rev0 apostila eletrodosrevestidos
1901097rev0 apostila eletrodosrevestidos1901097rev0 apostila eletrodosrevestidos
1901097rev0 apostila eletrodosrevestidos
LukasSeize
 
Monstro dos mares
Monstro dos maresMonstro dos mares
Monstro dos mares
LukasSeize
 
Revista indústria naval
Revista indústria navalRevista indústria naval
Revista indústria naval
LukasSeize
 
Livro contrucao+naval
Livro contrucao+navalLivro contrucao+naval
Livro contrucao+naval
LukasSeize
 
Jogo 10
Jogo 10Jogo 10
Jogo 10
LukasSeize
 
Aula de sociologia_marx_[modo_de_compatibilidade]
Aula de sociologia_marx_[modo_de_compatibilidade]Aula de sociologia_marx_[modo_de_compatibilidade]
Aula de sociologia_marx_[modo_de_compatibilidade]
LukasSeize
 

Mais de LukasSeize (20)

Livro mecanica estatica naval
Livro mecanica estatica navalLivro mecanica estatica naval
Livro mecanica estatica naval
 
Sem aa
Sem aaSem aa
Sem aa
 
Solução abril
Solução abrilSolução abril
Solução abril
 
Solução out09
Solução out09Solução out09
Solução out09
 
Apostila mecanicafratura
Apostila mecanicafraturaApostila mecanicafratura
Apostila mecanicafratura
 
1901101rev0 apostila eletrodosinoxidaveis
1901101rev0 apostila eletrodosinoxidaveis1901101rev0 apostila eletrodosinoxidaveis
1901101rev0 apostila eletrodosinoxidaveis
 
Apostila seguranca na_soldagem_rev0
Apostila seguranca na_soldagem_rev0Apostila seguranca na_soldagem_rev0
Apostila seguranca na_soldagem_rev0
 
1901104rev0 apostila soldagemmigmag
1901104rev0 apostila soldagemmigmag1901104rev0 apostila soldagemmigmag
1901104rev0 apostila soldagemmigmag
 
1901103rev0 apostila soldagemtubulacoes
1901103rev0 apostila soldagemtubulacoes1901103rev0 apostila soldagemtubulacoes
1901103rev0 apostila soldagemtubulacoes
 
1901103rev0 apostila soldagemtubulacoes
1901103rev0 apostila soldagemtubulacoes1901103rev0 apostila soldagemtubulacoes
1901103rev0 apostila soldagemtubulacoes
 
1901102rev0 apostila metalurgiasoldagem
1901102rev0 apostila metalurgiasoldagem1901102rev0 apostila metalurgiasoldagem
1901102rev0 apostila metalurgiasoldagem
 
1901097rev0 apostila eletrodosrevestidos
1901097rev0 apostila eletrodosrevestidos1901097rev0 apostila eletrodosrevestidos
1901097rev0 apostila eletrodosrevestidos
 
1901100rev0 apostila arcosubmerso
1901100rev0 apostila arcosubmerso1901100rev0 apostila arcosubmerso
1901100rev0 apostila arcosubmerso
 
1901098rev0 apostila aramestubulares
1901098rev0 apostila aramestubulares1901098rev0 apostila aramestubulares
1901098rev0 apostila aramestubulares
 
1901097rev0 apostila eletrodosrevestidos
1901097rev0 apostila eletrodosrevestidos1901097rev0 apostila eletrodosrevestidos
1901097rev0 apostila eletrodosrevestidos
 
Monstro dos mares
Monstro dos maresMonstro dos mares
Monstro dos mares
 
Revista indústria naval
Revista indústria navalRevista indústria naval
Revista indústria naval
 
Livro contrucao+naval
Livro contrucao+navalLivro contrucao+naval
Livro contrucao+naval
 
Jogo 10
Jogo 10Jogo 10
Jogo 10
 
Aula de sociologia_marx_[modo_de_compatibilidade]
Aula de sociologia_marx_[modo_de_compatibilidade]Aula de sociologia_marx_[modo_de_compatibilidade]
Aula de sociologia_marx_[modo_de_compatibilidade]
 

Diagrama de fases e equilibrio

  • 1. Introdução a Ciência dos Materiais Diagrama de Fases e Equilíbrio 1 Prof. André Carvalho
  • 2. IMPORTÂNCIA: - Dá informações sobre microestrutura e propriedades mecânicas em função da temperatura e composição - Permite a visualização da solidificação e fusão - Prediz as transformações de fases - Dá informações sobre outros fenômenos 2
  • 3.  Os diagramas de fases (também chamados de diagrama de equilíbrio) relacionam temperatura, composição química e quantidade das fases em equilíbrio.  Um diagrama de fases é um “mapa” que mostra quais fases são as mais estáveis nas diferentes composições, temperaturas e pressões.  A microestrutura dos materiais pode ser relacionada diretamente com o diagrama de fases.  Existe uma relação direta entre as propriedades dos materiais e as suas microestruturas. 3
  • 4.  SOLUBILIDADE COMPLETA  SOLUBILIDADE INCOMPLETA  INSOLUBILIDADE LIMITE DE SOLUBILIDADE: é a concentração máxima de átomos de soluto que pode dissolver-se no solvente, a uma dada temperatura, para formar uma solução sólida.  Quando o limite de solubilidade é ultrapassado forma-se uma segunda fase com composição distinta 4
  • 5. FASE É A PORÇÃO HOMOGÊNEA DE UM SISTEMA QUE TEM CARACTERÍSTICAS FÍSICAS E QUÍMICAS DEFINIDAS Todo metal puro e uma considerado uma fase  Uma fase é identificada pela composição química e microestrutura  A interação de 2 ou mais fases em um material permite a obtenção de propriedades diferentes  É possível alterar as propriedades do material alterando a forma e distribuição das fases 5
  • 6.  É COMO UM MAPA PARA A DETERMINAÇÃO DAS FASES PRESENTES, PARA QUALQUER TEMPERATURA E COMPOSIÇÃO, DESDE QUE A LIGA ESTEJA EM EQUILÍBRIO - Termodinamicamente o equilíbrio é descrito em termos de energia livre - Um sistema está em equilíbrio quando a energia livre é mínima O equilíbrio de fases é o reflexo da constância das características das fases com o tempo 6
  • 7.  Fases de equilíbrio: suas propriedades ou características não mudam com o tempo. Geralmente são representadas nos diagramas por letras gregas  Fases metaestáveis: suas propriedades ou características mudam lentamente com o tempo, ou seja, o estado de equilíbrio não é nunca alcançado. No entanto, não há mudanças muito perceptíveis com o tempo na microestrutura das fases metaestáveis. 7
  • 8.  Isomorfo quando a solubilidade é completa (Exemplo: Sistema Cu-Ni) 8
  • 9. INTERPRETAÇÃO DO DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO - Fases presentes localiza-se a temperatura e composição desejada e verifica-se o número de fases presentes - Composição química das fases usa-se o método da linha de conecção (isotérma) Para um sistema monofásico a composição é a mesma da liga - Percentagem das fases (quantidades relativas das fases) regra das alavancas 9
  • 10. B Comp. Liq= 32% de Ni e 68% de Cu Comp. Sol. = 45% de Ni e 55% de Cu 10
  • 11. Ex:o centro do grão mais rico do elemento com o elemento de maior ponto de fusão) centro do grão 11 A distribuição dos 2 elementos no grão não é uniforme.
  • 12. É usada para se determinar as proporções das fases em equilíbrio em um campo de duas fases
  • 13.
  • 14. LÍQUIDO EMBRIÕES DA FASE SÓLIDA Contornos dos Nucleação e crescimento de grão grãos cristalinos
  • 15. P+F=C+N  P = número de fases presentes  C = número de componentes do sistema  N = número de variáveis além da composição p.ex., temperatura, pressão  F = número de graus de liberdade  número de variáveis que pode ser alterado de forma independente sem alterar o número de fases existente no sistema  A regra das fases representa um critério para o número de fases que coexistirão num sistema no equilíbrio. 15
  • 16. 16
  • 17.  A microestrutura só segue o diagrama de equilíbrio para velocidades de solidificação lentas  Na prática, não há tempo para a difusão completa e as microestruturas não são exatamente iguais às do equilíbrio  O grau de afastamento do equilíbrio dependerá da taxa de resfriamento  Como conseqüência da solidificação fora do equilíbrio tem-se a segregação (a distribuição dos 2 elementos no grão não é uniforme. 17
  • 18.
  • 19. É dada pela linha solvus +l l+ n () () () + () LINHA SOLVUS LINHA SOLVUS + 19
  • 20. Reação eutética: Líquido  +   Neste caso a solidificação processa-se como num metal puro, no entanto o produto é 2 fases sólidas distintas. Microestrutura do eutético: LAMELAR camadas alternadas de fase  e . Ocorre desta forma porque é a de menor percurso para a difusão 20
  • 21. Eutético : ponto onde o equilíbrio é invariante, portanto o equilíbrio entre três fases ocorre a uma determinada temperatura e as composições das três fases são fixas. Líquido + () () + LINHA SOLVUS Indica solubilidade 21
  • 22.  HIPOEUTÉTICO COMPOSIÇÃO MENOR QUE O EUTÉTICO  HIPEREUTÉTICO COMPOSIÇÃO MAIOR QUE O EUTÉTICO 22
  • 23.  Região preta é a fase primária  rica em Pb  Lamelas são constituídas de fase  rica em Pb e fase  rica em Sn 23
  • 24.  REAÇÃO EUTETÓIDE:  + ( a diferença do eutético é que uma fase sólida, ao invés de uma líquida, transforma-se em duas outras fases sólidas.  REAÇÃO PERITÉTICA: Envolve três fases em equilíbrio  + Líquido  Uma fase sólida mais uma fase líquida transforma-se numa outra fase sólida 24
  • 25. 25