Considere uma liga Al-25%Si. Determine:
A composição e a quantidade relativa (em termos de fração mássica) de cada microconstituinte em equilíbrio imediatamente abaixo 577^circ C;

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma liga de alumínio (Al) com 25% de silício (Si) e precisa descobrir quais são as microconstituentes presentes nessa liga quando ela está em equilíbrio logo abaixo de 577°C. Para isso, vamos usar o diagrama de fases da liga Al-Si e aplicar algumas ferramentas como a regra da alavanca.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa ter uma liga Al-25%Si. Nesse caso, a porcentagem de silício é maior do que a composição eutética, que geralmente está por volta de 12,6% de Si para o sistema Al-Si. Como a nossa liga tem mais silício que o eutético, ela é chamada de hipereutética. Isso significa que, ao esfriar a liga, vai formar primeiro uma fase sólida de silício puro antes de ocorrer a reação eutética.

Passo 3

Agora, vamos identificar as microconstituentes que estarão presentes em equilíbrio logo abaixo de 577°C. Como a liga é hipereutética, teremos duas microconstituentes principais:
  1. Silício primário ( ): Formado primeiro durante o resfriamento, é praticamente silício puro.
  2. Mistura eutética ( ): Uma combinação de sólida de alumineto (Al) e silício que se forma na reação eutética.

Passo 4

Para encontrar a quantidade relativa dessas microconstituentes, vamos usar a regra da alavanca. A ideia é comparar a composição da nossa liga com as composições das fazes que estão em equilíbrio no diagrama de fases.
Vamos chamar:
  • falpha = Ce - CLCe - Calpha = 12,6% - 25%12,6% - 100% = -12,4%-87,4% approx 0,142 ou 14,2% (composição da liga)
  • fbeta = 1 - falpha = 1 - 0,142 = 0,858 ou 85,8% (composição eutética)
  • (composição do silício primário)
Aplicando a regra da alavanca para encontrar as frações massicas e :

Passo 5

Agora que temos as frações massicas, vamos resumir:
  • Silício primário ( ): 14,2%
  • Mistura eutética ( ): 85,8%
Isso significa que, na liga Al-25%Si em equilíbrio abaixo de 577°C, cerca de 14,2% da massa é silício puro, e 85,8% é a mistura eutética de alumínio e silício.

Resposta

Em uma liga Al-25%Si em equilíbrio imediatamente abaixo de 577 °C, as microconstituentes presentes são aproximadamente 14,2 % de silício primário e 85,8 % de mistura eutética de alumínio e silício.

Exercícios relacionados