Enunciado
Ciência dos Materiais - Callister - Ciência e Engenharia de Materiais. Uma Introdução- Ed: 8º - Capítulo 9.Perguntas e Problemas - Ex. 39
Os limites de resistência à tração do chumbo puro e do estanho puro à temperatura ambiente são de 16,8 Mpa e de 14,5 Mpa, respectivamente.
- Faça um gráfico esquemático do limite de resistência à tração na temperatura ambiente em função da composição para todas as composições entre o chumbo puro e o estanho puro. (Sugestão: você pode querer consultar as Seções 9.10 e 9.11, assim como a Equação 9.24 no Problema 9.64.)
- Nesse mesmo gráfico, trace esquematicamente o limite de resistência à tração em função da composição a 150 ˚C.
- Explique as formas dessas duas curvas, assim como quaisquer diferenças que existam entre elas.
Passo 1
Bom, pra resolver a letra a, vamos dar uma olhada na equação 9.24:
Onde E representa uma propriedade específica, que no caso pode ser o limite de resistência à tração e V é a fração volumétrica(ou atômica) de cada material da liga.
Então, o que vamos precisar fazer é calcular o limite de resistência pra uma determinada quantidade de combinações de composição da liga, e assim vamos poder esboçar um gráfico!
Dica: uma planilhazinha no excel super ajuda pra fazer essas contas e você também pode usar pra plotar o gráfico!
Passo 2
Com o aumento de temperatura, o limite de resistência à tração costuma aumentar, uma vez que o distanciamento dos átomos permite que o material fique mais flexível.
Como não temos dados do limite de escoamento à 150˚C, usei valores fictícios só pra gente visualizar que esse limite vai aumentar. O gráfico vai ficar assim então:
Passo 3
O nosso gráfico ficou em linha reta porque colocamos no eixo x direto em função da fração volumétrica. Se estivéssemos fazendo o gráfico em função da fração mássica, a curva poderia ter um formato diferente em função da conversão entre fração volumetria e mássica. Além disso, a fração das fases e também deveriam ser levadas em consideração, mas como não temos dados sobre elas, fizemos uma versão esquemática simplificada do que seria esse gráfico.
Resposta
a)
b)
c) O nosso gráfico ficou em linha reta porque colocamos no eixo x direto em função da fração volumétrica.