Construa o diagrama de fases hipotético para os metais A e B entre a temperatura ambiente
e
, fornecidas as seguintes informações:
- A temperatura de fusão do metal
é de
.
- A solubilidade máxima de
em
é de
p, e ocorre em
.
- A solubilidade de B em A à temperatura ambiente é de
p.
- Um eutético ocorre a
e
p B-82 %p A.
- Um segundo eutético ocorre a
e
p B-58 %p A.
- O composto intermetálico
existe em uma composição de
p-70 %p A, e se funde congruentemente a
.
- A temperatura de fusão do metal B é de
.
- A solubilidade máxima de A em B é de
p A , e ocorre em
.
- A solubilidade de
em
à temperatura ambiente é de
p
.
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
. - Metal B tem ponto de fusão a
.
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
p no . - A solubilidade de B em A à temperatura ambiente (20°C) é
p. - A solubilidade máxima de A em B é de
p no . - A solubilidade de A em B à temperatura ambiente é de
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
com composição de p B e p A. - O segundo eutético ocorre a
com composição de p B e 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
existe na composição de p B e p A. - Esse composto funde congruentemente a
.
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:
- No eixo horizontal, colocamos a porcentagem de B (% p B) e no eixo vertical, a temperatura (°C).
- Marcamos os pontos de fusão dos metais A e B.
- Plotamos as solubilidades máximas de B em A e de A em B nas respectivas temperaturas.
- Adicionamos os pontos eutéticos e a composição do intermetálico AB.
- 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
e
foi construído, identificando os pontos de fusão, solubilidades, eutéticos e o composto intermetálico AB, delineando as diferentes regiões de fases presentes no sistema.