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Determinação das Quantidades de Fases. As quantidades relativas (como fração ou
porcentagem) das fases presentes em equilíbrio podem também ser calculadas com a ajuda de
diagrama de fases. Na região monofásica a liga é composta inteiramente daquela fase, isto é 100%.
Para uma liga 60%Ni-40%Cu, em peso, a 1100 o C (ponto A, da Figura 9.2a), apenas a fase α está
presente; portanto, a liga é completamente α ou 100%α.
Se a posição da composição e temperatura estiver localizada dentro de uma região de 2
fases, a linha de ligação deve ser utilizada em conjunção com um procedimento que é às vezes
conhecido como a regra da alavanca ("lever rule", ou regra da alavanca inversa), que é aplicada
do seguinte modo:
1. A linha de ligação é construída através da região de 2 fases na temperatura da liga.
2. A composição total da liga é localizada na linha de ligação.
3. A fração de uma fase é calculada tomando o comprimento da linha de ligação a partir
da composição global da liga até o limite de fase para a outra fase e dividindo pelo
comprimento total da linha de ligação.
4. A fração da outra fase é determinada da mesma maneira.
5. Se as porcentagens de fases forem desejadas, cada fração deve ser multiplicada por
100. Quando o eixo de composição for posto em escala de porcentagem em peso, as frações
de fase computadas usando a regra da alavanca são frações de massa - a massa (ou
peso) de uma fase específica dividida pela massa (ou peso) total da liga. A massa de cada
fase é calculada a partir do produto da fração de cada fase e a massa total da liga.
Ocasionalmente, se torna necessário calcular as frações volumétricas de fases, que é
realizado considerando as densidades das fases, como delineado no Problema Exemplo 9.3.
No emprego da regra da alavanca, os comprimentos da linha de ligação podem ser
determinados quer por medição direta a partir do diagrama de fases usando uma escala linear, de
preferência em mm, ou subtraindo composições tomadas a partir do eixo das composições.
Considere-se novamente o exemplo mostrado na Figura 9.2b, no qual a 1250 o C para uma
liga 35%Ni-65%Cu, em peso, as fases α e líquido estão presentes. O problema é calcular a fração
de cada uma das fases α e líquido. Foi construída a linha de ligação que foi usada para
determinação das composições de α e L. Seja localizada a composição global da liga ao longo a
linha de ligação e denotada como C o e representadas por W L e W α as frações mássicas para as
respectivas fases. A partir da regra da alavanca, W L pode ser calculada de conformidade com
W L = S / (R + S)
(9.1a)
ou, por subtração de composições,
W L = (C α - C o ) / (C α - C L )
(9.1b)
Composição tem que ser especificada apenas em termos de um dos constituintes para uma liga
binária; para o cálculo acima, a % em peso de Ni será usada (isto é, C o = 35%Ni, em peso, C α =
43%Ni e C L = 32%Ni) e
Similarmente, para a fase α,
W L = (43 - 35) / (43 - 32) = 0,73