As velocidades de difusão do carbono no Fe-
e no Ferro-
são dadas por:
(a) Determine os coeficientes de difusão a
e a
.
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos as velocidades de difusão do carbono nas fases Fe-α e Ferro-γ, dadas pelas equações:
Precisamos calcular os coeficientes de difusão
e
às temperaturas de
e
. Para isso, vamos usar a equação de Arrhenius, que relaciona a velocidade de uma reação com a temperatura.
Passo 2
Primeiro, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, pois a equação de Arrhenius usa a temperatura absoluta.
Passo 3
A equação de Arrhenius para o coeficiente de difusão é:
Onde:
-
é o coeficiente de difusão pré-exponencial, -
é a energia de ativação, -
é a constante dos gases (1,987 cal/mol·K), -
é a temperatura em Kelvin.
Passo 4
Vamos calcular
a
(1073 K):
Passo 5
Agora, vamos calcular
a
(1273 K):
Passo 6
Vamos calcular
a
(1073 K):
Passo 7
Por fim, vamos calcular
a
(1273 K):
Resposta
Os coeficientes de difusão são:
-
A
: -
-
A
: -
Exercícios relacionados
Em relação aos aços ABNT 1020 e 1045, qual o efeito do aumento do teor de Carbono sobre as seguintes propriedades: a) dureza; b) estricção; c) temperatura de transição dúctil / frágil; d) rigidez; e) limite de escoamento; f) limite de resistência. Explique suas respostas.
Alguns fatores determinantes no comportamento em fadiga de materiais são:
(a) tratamentos superficiais; (b) processos de fabricação e © variáveis de projeto. Analise a influência destes fatores sobre a resistência à fadiga de materiais.
(a) tratamentos superficiais; (b) processos de fabricação e © variáveis de projeto. Analise a influência destes fatores sobre a resistência à fadiga de materiais.
Os coeficientes de difusão para o ferro no níquel são dados para duas temperaturas diferentes tempo decorrido antes de se obter uma evidência da reação
foi estudado em função da temperatura, conforme os dados abaixo:
|
Temperatura
|
---|---|
|
1000 |
|
1200 |
a) Determine os valores de Do e da energia de ativação Qd.
Para tornar possível a usinagem de ferros fundidos brancos, os mesmos são submetidos a um tratamento de descarbonetação. As condições de contorno induzem à seguinte solução da
lei de Fick:
Se um ferro fundido branco com
for mantido por 10 horas a
em uma atmosfera descarbonetante
, constante), a qual profundidade pode-se conseguir a composição de
?