Considere uma liga Al-25%Si. Determine:
A composição e a quantidade relativa (em termos de fração mássica) de cada fase em equilíbrio imediatamente abaixo de
;
A composição e a quantidade relativa (em termos de fração mássica) de cada fase em equilíbrio imediatamente abaixo de
Passo 1
Beleza, vamos resolver o exercício sobre a liga Al-25%Si. O que a gente precisa fazer aqui é determinar a composição e a quantidade relativa, em termos de fração mássica, de cada fase que está em equilíbrio logo abaixo de 577°C. Para isso, vamos usar o diagrama de fases da liga Al-Si e aplicar o Regra da Alavanca (também conhecida como Regra da Alavanca de Lever Rule), que nos ajuda a encontrar as frações mássicas das fases presentes.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar quais fases estão presentes na liga Al-25%Si a uma temperatura abaixo de 577°C. Olhando o diagrama de fases da liga Al-Si, sabemos que nessa composição e temperatura, a liga está no campo da fase α (Alúmen sólido) e da fase
(Silício).
Passo 3
Agora, vamos determinar a composição de cada fase nessas condições. No diagrama de fases:
- A fase α (Al) tem uma composição constante de cerca de 4,4% de Si.
- A fase
(Si) é praticamente puro silício, com aproximadamente 99,3% de Si.
Passo 4
Com as composições das fases conhecidas, podemos aplicar a Regra da Alavanca para encontrar as frações mássicas de cada fase. A Regra da Alavanca é dada por:
Onde:
-
e são as frações mássicas das fases α e , respectivamente. -
é a composição da liga, que é 25% de Si. -
e são as composições das fases α e .
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula:
Isso significa que a fração mássica de
é aproximadamente 3,61 vezes a fração mássica de
.
Passo 6
Sabemos que a soma das frações mássicas deve ser 1:
Substituindo
:
Então,
Resposta
A liga Al-25%Si, imediatamente abaixo de 577°C, está composta por aproximadamente 78,3% da fase α (Al) e 21,7% da fase
(Si) em termos de fração mássica.