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 577^circ C;

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:
falphafbeta = Cbeta - C0C0 - Calpha
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:
falphafbeta = 99,3% - 25%25% - 4,4% = 74,3%20,6% approx 3,61
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:
falpha + fbeta = 1
Substituindo 3,61 cdot fbeta + fbeta = 1 4,61 cdot fbeta = 1 fbeta = 14,61 approx 0,217 :
falpha = 3,61 cdot 0,217 approx 0,783
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.

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