Considere uma liga Al-25%Si. Determine:
A composição do primeiro sólido que se forma durante a solidificação;

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para determinar a composição do primeiro sólido que se forma durante a solidificação de uma liga Al-25%Si. Isso faz parte da matéria de Metalurgia Física, especificamente sobre diagramas de fases e solidificação de ligas. Para resolver isso, vamos precisar entender como os diferentes componentes da liga se comportam quando esfria e começa a solidificar.

Passo 2

Primeiro, precisamos olhar para o diagrama de fases do sistema Al-Si. Esse diagrama nos mostra quais fases estão presentes em diferentes temperaturas e composições da liga. No diagrama, identificamos a composição da liga, que é Al-25%Si, e observamos onde ela se encontra em relação às linhas de equilíbrio.

Passo 3

Ao esfriar a liga Al-25%Si, a primeira coisa que acontece é que a solução líquida começa a solidificar. A composição do primeiro sólido formado depende da solubilidade do silício no alumínio sólido na temperatura inicial de solidificação. No diagrama de fases, isso corresponde à composição da fase alfa (α), que é principalmente alumínio com uma pequena quantidade de silício dissolvido.

Passo 4

Para encontrar exatamente essa composição, olhamos para a linha de solvus no diagrama de fases, que indica a solubilidade máxima de Si no Al sólido em função da temperatura. No ponto de solidificação inicial, a liga começa a formar a fase sólida α com uma composição mais rica em Al e menos em Si do que a liga original.

Passo 5

Então, a composição do primeiro sólido formado será a composição da fase α no ponto de solidificação inicial. Geralmente, essa composição é aproximadamente Al-4,4%Si, dependendo do diagrama específico utilizado. Isso significa que o sólido inicial é quase puro em alumínio, com apenas uma pequena quantidade de silício dissolvido.

Resposta

A composição do primeiro sólido que se forma durante a solidificação da liga Al-25%Si é aproximadamente Al-4,4%Si.

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