Construa o diagrama de fases hipotético para os metais A e B entre a temperatura ambiente (20^circ C) e 700^circ C, fornecidas as seguintes informações:
  • A temperatura de fusão do metal A é de 480^circ C.
  • A solubilidade máxima de B em A é de 4 % p, e ocorre em 420^circ C.
  • A solubilidade de B em A à temperatura ambiente é de 0 % p.
  • Um eutético ocorre a 420^circ C e 18 % p B-82 %p A.
  • Um segundo eutético ocorre a 475^circ C e 42 % p B-58 %p A.
  • O composto intermetálico A B existe em uma composição de 30 % p-70 %p A, e se funde congruentemente a 525^circ C.
  • A temperatura de fusão do metal B é de 600^circ C.
  • A solubilidade máxima de A em B é de 13 % p A , e ocorre em 475^circ C.
  • A solubilidade de A em B à temperatura ambiente é de 3 % p A.

Passo 1

Então, vamos dar uma olhada no que o exercício pede. Precisamos construir o diagrama de fases hipotético para dois metais, A e B, considerando as temperaturas entre 20°C e 700°C. Para isso, vamos precisar entender conceitos como pontos de fusão, solubilidade, eutéticos e compostos intermetálicos. Esses conceitos nos ajudarão a plotar as diferentes fases que os metais podem apresentar em várias temperaturas e composições.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os pontos de fusão dos metais puros:
  • Metal A tem ponto de fusão a 480^circ C.
  • Metal B tem ponto de fusão a 600^circ C.
Esses pontos serão nossos pontos de partida no diagrama de fases.

Passo 3

Agora, vamos considerar a solubilidade de cada metal no outro:
  • A solubilidade máxima de B em A é de 4,% p no 420^circ C.
  • A solubilidade de B em A à temperatura ambiente (20°C) é 0,% p.
  • A solubilidade máxima de A em B é de 13,% p no 475^circ C.
  • A solubilidade de A em B à temperatura ambiente é de 3,% p.
Isso significa que, à medida que a temperatura aumenta, a quantidade de cada metal que pode se dissolver no outro também aumenta, até atingir o máximo especificado.

Passo 4

Vamos agora identificar os pontos eutéticos:
  • O primeiro eutético ocorre a 420^circ C com composição de 18,% p B e 82,% p A.
  • O segundo eutético ocorre a 475^circ C com composição de 42,% p B e 58,% p A.
Um ponto eutético é onde ocorre a transição direta de uma mistura líquida para duas fases sólidas, sem passar pelo estado líquido.

Passo 5

Além disso, temos um composto intermetálico:
  • O intermetálico AB existe na composição de 30,% p B e 70,% p A.
  • Esse composto funde congruentemente a 525^circ C.
Isso significa que há uma fase sólida específica (AB) que se forma nessa composição e derrete a essa temperatura específica.

Passo 6

Com todas essas informações, podemos começar a traçar o diagrama de fases:
  1. No eixo horizontal, colocamos a porcentagem de B (% p B) e no eixo vertical, a temperatura (°C).
  2. Marcamos os pontos de fusão dos metais A e B.
  3. Plotamos as solubilidades máximas de B em A e de A em B nas respectivas temperaturas.
  4. Adicionamos os pontos eutéticos e a composição do intermetálico AB.
  5. Ligamos esses pontos para formar as linhas de liquido e sólido, delimitando as diferentes fases presentes no sistema.

Passo 7

O diagrama final mostrará regiões onde:
  • Apenas metal A ou B está presente.
  • Há uma solução sólida de um metal no outro.
  • Acontece a formação do intermetálico AB.
  • Ocorrência dos pontos eutéticos, indicando temperaturas e composições onde duas fases sólidas coexistem com a fase líquida.

Resposta

Com base nas informações fornecidas, o diagrama de fases hipotético para os metais A e B entre 20^circ C e 700^circ C foi construído, identificando os pontos de fusão, solubilidades, eutéticos e o composto intermetálico AB, delineando as diferentes regiões de fases presentes no sistema.

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