1. PRO 720 → Aula 10
Ciência e Manufatura
Propriedades Térmicas
Diagramas de Fase
Capítulos 9-10
Terminologias Essenciais
Fundamentos Termodinâmicos
Análise da Solubilidade
Diagramas de Fases
Professor: Davi C. Neves blog: www.ecmdepro.blogspot.com
DEPRO sala: 58 email: davi.ufop@gmail.com
2. Aula 10
Processo de Solidificação
→ Temperaturas L e S Ema Casa
→ Intervalo de solidificação Ex. 10 - 9
→ Processo que ocorre no equilíbrio
4. Aula 10
Fases ...
Sistema homogêneo, delimitado por uma superfície, no
qual se apresenta uma mesma estrutura atômica
e composição química aproximada,
desta forma este sistema se
distingue da vizinhaça
5. Aula 10
Fases ...
Sistema homogêneo, delimitado por uma superfície, no
qual se apresenta uma mesma estrutura atômica
e composição química aproximada,
desta forma este sistema se
distingue da vizinhaça
→ Ligas são mono ou polifásicas …
Em metalurgia utiliza-se o termo liga para definir um material
metálico composto por vários elementos químicos, porém a liga é
tratada como um elemento puro ...
6. Aula 10
Fases ...
Sistema homogêneo, delimitado por uma superfície, no
qual se apresenta uma mesma estrutura atômica
e composição química aproximada,
desta forma este sistema se
distingue da vizinhaça
Regra das Fases de Gibbs
V + C = F + P
Válida apenas no equilíbrio …
7. Aula 10
Fases ...
Diagrama unário do Magnésio …
8. Aula 10
Solubiliade ...
… um limite para a quantidade de componentes …
Solubilidade Limitada …
É a medida limite para acréscimo de um componente,
produzindo a partir desta uma nova fase …
9. Aula 10
Solubiliade ...
… um limite para a quantidade de componentes …
Solubilidade Limitada …
É a medida limite para acréscimo de um componente,
produzindo a partir desta uma nova fase …
Solubilidade Ilimitada …
Ocorre quando não há uma medida limite para
o acréscimo dos componentes daquela fase …
10. Aula 10
Solubiliade ...
… um limite para a quantidade de componentes …
Solubilidade Limitada …
É a medida limite para acréscimo de um componente,
produzindo a partir desta uma nova fase …
Diagramas
Heteromorfos
11. Aula 10
Solubiliade ...
… vale notar que há um limite para a solubilidade
de cada um dos componentes … Curva Solvus
12. Aula 10
Solubiliade ...
Condiçẽs para solubilidade Ilimitada …
1 - O tamanho dos átomos devem ser similares …
2 - A estrutura cristalina deve ser a mesma …
3 - Os íons devem ter a mesma valência …
4 - Os átomos devem ter eletronegatividade
aproximada …
13. Aula 10
Solubiliade ...
Condiçẽs para solubilidade Ilimitada …
1 - O tamanho dos átomos devem ser similares …
2 - A estrutura cristalina deve ser a mesma …
3 - Os íons devem ter a mesma valência …
4 - Os átomos devem ter eletronegatividade
aproximada …
14. Aula 10
Solubiliade ...
Condiçẽs para solubilidade Ilimitada …
1 - O tamanho dos átomos devem ser similares …
2 - A estrutura cristalina deve ser a mesma …
3 - Os íons devem ter a mesma valência …
4 - Os átomos devem ter eletronegatividade
aproximada …
15. Aula 10
Solubiliade ...
Condiçẽs para solubilidade Ilimitada …
1 - O tamanho dos átomos devem ser similares …
2 - A estrutura cristalina deve ser a mesma …
3 - Os íons devem ter a mesma valência …
4 - Os átomos devem ter eletronegatividade
aproximada …
17. Aula 10
Endurecimento por Solução
… a diferença no tamanho dos átomos propicia regiões
de tensões que são obstáculos para propagação de
discordâncias …
( METAIS )
18. Aula 10
Endurecimento por Solução
… a diferença no tamanho dos átomos propicia regiões
de tensões que são obstáculos para propagação de
discordâncias …
( METAIS )
→ Em cerâmica e polímeros a solução sólida altera apenas outras
propriedades, pois as propriedades mecânicas neste caso está
correlacionada com defeitos …
(ópticas, elétricas e magnéticas)
19. Aula 10
Endurecimento por Solução
… a diferença no tamanho dos átomos propicia regiões
de tensões que são obstáculos para propagação de
discordâncias …
Dois fatores preponderantes …
Primeiro: A diferença no tamanho dos átomos → soluto-solvente …
quanto maior esta diferença mais duro …
Segundo: A concentração dos componentes … quanto mais soluto,
mais duro …
→ Cu-20%Ni é mais resitente que Cu-10%Ni
20. Aula 10
Endurecimento por Solução
… a diferença no tamanho dos átomos propicia regiões
de tensões que são obstáculos para propagação de
discordâncias …
Dois fatores preponderantes …
Primeiro: A diferença no tamanho dos átomos → soluto-solvente …
quanto maior esta diferença mais duro …
Segundo: A concentração dos componentes … quanto mais soluto,
mais duro …
→ Se o limite de solubilidade for ultrapassado
teremos, endurecimento por dispersão …
21. Aula 10
Endurecimento por Solução
… a diferença no tamanho dos átomos propicia regiões
de tensões que são obstáculos para propagação de
discordâncias …
Efeitos do endurecimento …
1 – O limite de escoamento, resistência a tração e dureza aumenta.
2 – Consequentemente, a ductilidade diminui.
3 – A condutividade elétrica diminui também.
4 – A resitência à fluência (resitência a temperaturas elevadas)
aumenta.
22. Aula 10
Endurecimento por Solução
… a diferença no tamanho dos átomos propicia regiões
de tensões que são obstáculos para propagação de
discordâncias …
Efeitos do endurecimento …
1 – O limite de escoamento, resistência a tração e dureza aumenta.
2 – Consequentemente, a ductilidade diminui.
3 – A condutividade elétrica diminui também.
4 – A resitência à fluência (resitência a temperaturas elevadas)
aumenta.
23. Aula 10
Endurecimento por Solução
… a diferença no tamanho dos átomos propicia regiões
de tensões que são obstáculos para propagação de
discordâncias …
Efeitos do endurecimento …
1 – O limite de escoamento, resistência a tração e dureza aumenta.
2 – Consequentemente, a ductilidade diminui.
3 – A condutividade elétrica diminui também.
4 – A resitência à fluência (resitência a temperaturas elevadas)
aumenta.
24. Aula 10
Endurecimento por Solução
… a diferença no tamanho dos átomos propicia regiões
de tensões que são obstáculos para propagação de
discordâncias …
Efeitos do endurecimento …
1 – O limite de escoamento, resistência a tração e dureza aumenta.
2 – Consequentemente, a ductilidade diminui.
3 – A condutividade elétrica diminui também.
4 – A resitência à fluência (resitência a temperaturas elevadas)
aumenta.
25. Aula 10
Endurecimento por Solução
… a diferença no tamanho dos átomos propicia regiões
de tensões que são obstáculos para propagação de
discordâncias …
Efeitos do endurecimento na liga Cu-Zn …
26. Aula 10
→ Viver sem fronteiras …
E quando não
há limites
de solubilidade?
28. Aula 10
Diagramas Isomorfos
Solubilidade Ilimitada → Apenas uma fase sólida é formada …
29. Aula 10
Diagramas Isomorfos
Solubilidade Ilimitada → Apenas uma fase sólida é formada …
30. Aula 10
Diagramas Isomorfos
Solubilidade Ilimitada → Apenas uma fase sólida é formada …
Curvas Solidus e Liquidus → Definem as temperaturas de solidifica-
ção e liquefação completa, para cada concentração …
→ Intervalo de Solidificação
31. Aula 10
Diagramas Isomorfos
Termodinâmica → Regra de Gibbs
V=1
→ Temperatura
1 + C = F + P
→ F = 2 ou 1
32. Aula 10
Diagramas Isomorfos
Termodinâmica → Regra de Gibbs
V=1
→ Temperatura
1 + C = F + P
→ F = 2 ou 1
F = 2, 1 e 0
33. Aula 10
Diagramas Isomorfos
→ Regra da Alavanca … a lógica da proximidade ...
34. Aula 10
Diagramas Isomorfos
Proporções de Cu e Ni ...
→ Linha de amarração e pontos de interseção …
35. Aula 10
Diagramas Isomorfos
… as proporções das fases …
CS
L (%) =
LS
LC
S (%) =
LS
→ Regra da Alavanca …
38. Aula 10
Processos fora do Equilíbro
→ Ocorrência de segregação química … cmposição
heterogênea.
Microsegregação → segregação que ocorre em correlação com
o crescimento dendrítico, em distâncias pequenas … responsável
pelo surgimento de trincas a quente!
Homogeneização → Tratamento térmico qque elimina as trincas
a quente … como um recozimento (Próximas Aulas!.
Macrosegregação → segregação que ocorre a distâncias maiores,
entre superfícies e o centro do metal fundido … não pode ser eli-
Minada com homogeneização → Conformação quente.
Atomização → processo que o resfriamento ocorre rapidamente,
porém não ocorre segregação … neste processo, gotículas asper-
gidas por um bico cerâmico.
39. Aula 10
Processos fora do Equilíbro
→ Ocorrência de segregação química … cmposição
heterogênea.
Microsegregação → segregação que ocorre em correlação com
o crescimento dendrítico, em distâncias pequenas … responsável
pelo surgimento de trincas a quente!
Homogeneização → Tratamento térmico qque elimina as trincas
a quente … como um recozimento (Próximas Aulas!.
Macrosegregação → segregação que ocorre a distâncias maiores,
entre superfícies e o centro do metal fundido … não pode ser eli-
Minada com homogeneização → Conformação quente.
Atomização → processo que o resfriamento ocorre rapidamente,
porém não ocorre segregação … neste processo, gotículas asper-
gidas por um bico cerâmico.
40. Aula 10
Processos fora do Equilíbro
→ Ocorrência de segregação química … cmposição
heterogênea.
Microsegregação → segregação que ocorre em correlação com
o crescimento dendrítico, em distâncias pequenas … responsável
pelo surgimento de trincas a quente!
Homogeneização → Tratamento térmico qque elimina as trincas
a quente … como um recozimento (Próximas Aulas!.
Macrosegregação → segregação que ocorre a distâncias maiores,
entre superfícies e o centro do metal fundido … não pode ser eli-
Minada com homogeneização → Conformação quente.
Atomização → processo que o resfriamento ocorre rapidamente,
porém não ocorre segregação … neste processo, gotículas asper-
gidas por um bico cerâmico.
41. Aula 10
Processos fora do Equilíbro
→ Ocorrência de segregação química … cmposição
heterogênea.
Microsegregação → segregação que ocorre em correlação com
o crescimento dendrítico, em distâncias pequenas … responsável
pelo surgimento de trincas a quente!
Homogeneização → Tratamento térmico qque elimina as trincas
a quente … como um recozimento (Próximas Aulas!.
Macrosegregação → segregação que ocorre a distâncias maiores,
entre superfícies e o centro do metal fundido … não pode ser eli-
Minada com homogeneização → Conformação quente.
Atomização → processo que o resfriamento ocorre rapidamente,
porém não ocorre segregação … neste processo, gotículas asper-
gidas por um bico cerâmico.
42. Aula 10
Proxima aula ...
→ Os eventos fora do equilíbrio inspiraram os …
Tratamentos
Térmicos …
→ Capitúlos 11 e 12
