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Enunciado

Ciência dos Materiais - Callister - Ciência e Engenharia de Materiais. Uma Introdução- Ed: 8º - Capítulo 9.Perguntas e Problemas - Ex. 14

Determine as quantidades relativas (em termos de frações de mássicas) das fases para as ligas e temperaturas dadas no Problema 9.8.

Passo 1

  1. Do Problema 9.8a, as fases ε e η estão presentes para uma liga de 90% em peso de Zn-10% em peso de Cu a 400 ° C, conforme representado na parte do diagrama de fases de Cu-Zn mostrada abaixo.

Composições das fases:

  • Cε = 87% Zn-13% Cu Cη = 97% Zn-3% Cu
  • C0 = 90% Zn

Calculando a partir da regra da alavanca temos:

W ε   = C η   -   C 0 C η   -   C ε  

W ε   = 97   -   90 97   -   87  

  W ε =   0,70   o u   70 %  

W ε   = C η   -   C 0 C η   -   C ε  

W n   = 90   -   87 97   -   87  

  W n =   0,30   o u   30 %

Passo 2

Do Problema 9.8b, as fases α e β estão presentes para uma liga de 75% Sn-25% Pb a 175 ° C, como representado na parte do diagrama de fases de Pb-Sn mostrada abaixo.

Composições das fases:

  • Cα = 16% Sn-84% Pb
  • Cβ = 97% Sn-3% Pb
  • C0 = 75% Sn

Calculando a partir da regra da alavanca temos:

W α   = C β   -   C 0 C β   -   C α  

W α   = 97   - 75 97   -   16  

  W α =   0,27   o u   27 %

W β   = C 0   -   C α C β -   C α  

W n   = 75   -   16 97   -   16  

  W n = 0,73   o u   73 %  

Passo 3

Apenas a fase líquida está presente na liga de 55% Ag-45% Cu a 900 ° C, como pode ser observado no diagrama de fases de Ag-Cu.

Passo 4

Apenas a fase α está presente para uma liga de 30% Pb-70% Mg a 425 ° C, como pode ser observado no diagrama de fases de Mg-Pb.

Passo 5

Estão presentes as fases β e γ para uma liga composta de 53% Zn-47% Cu a 500 ° C. Isso é representado na parte do diagrama de fases Cu-Zn mostrada abaixo.

Composições das fases:

  • Cβ = 49% Zn-51% Cu
  • Cγ = 58% Zn-42% Cu
  • C0 = 53% Zn

Calculando a partir da regra da alavanca temos:

W γ   = C β   -   C 0 C γ   -   C α  

W γ   = 53   - 49 58 - 49  

  W γ =   0,44   o u   44 %

W β   = C γ   -   C α C γ -   C β  

W β   = 58   -   53 58   -   49  

  W n = 0,56   o u   56 %  

Passo 6

As fases L e Mg2Pb estão presentes para uma liga composta de 37 lbm Pb e 6,5 lbm Mg (85% em peso de Pb-15% em peso de Mg) a 400 ° C. Isso é representado abaixo.

Composições das fases:

  • CMg2Pb = 81% Pb-19% Mg
  • CL = 93% Pb-7% Mg
  • C0 = 85% em peso de Pb

Calculando a partir da regra da alavanca temos:

W M g 2 P b   = C L   -   C 0 C L   -   C M g 2 P b  

W γ   = 93 - 85 58 - 49  

  W γ =   0,67   o u   67 %

W L = C 0   -   C M g 2 P b   C L   -   C M g 2 P b  

W L = 85 - 81 93 - 81

    W L =   0,33   o u   33 %

Passo 7

Apenas a fase α está presente para a liga composta 63,8% de Ni-36,2% Cu a 1250 ° C, como mostrado abaixo.

Passo 8

As fases β e L estão presentes para uma liga composta de 85,1% Sn-14,9% Pb e a 200 ° C. Isso é representado na parte do diagrama de fases Pb-Sn mostrada abaixo.

  • Cβ = 97,5% Sn-2,5% Pb
  • CL = 74% Sn-26% Pb
  • C0 = 85,1% Sn

W β     = C o   -   C L C β     -   C L  

W β     = 85,1 - 75 97,5 - 74  

W β     = 0,47   o u   47 %

W L     = C β     -   C 0 C β     -   C L  

W L     = 97,5 - 85 97,5 - 74  

W L = 0,53   o u   53 %

Resposta

  1. W n =   0,30   o u   30 % W ε =   0,70   o u   70 %  
  2. W n = 0,73   o u   73 %   ; W α =   0,27   o u   27 %
  3. Fase líquida
  4. Fase α
  5. W n = 0,56   o u   56 %   ;   W γ =   0,44   o u   44 %
  6. W L =   0,33   o u   33 %   ;   W γ =   0,67   o u   67 %
  7. Fase α
  8. W L = 0,53   o u   53 % ;   W β     = 0,47   o u   47 %
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