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Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

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temperatura ambiente; em alguma composição intermediária, a curva necessariamente passa através<br />

de um máximo. Graficado na Figura 9.5b está o comportamento dutilidade (%EL)-composição, que<br />

é justo o oposto da resistência à tração; isto é, a dutilidade decresce com adições do segundo<br />

componente, e a curva exibe um mínimo.<br />

Figura 9.5 - Para um sistema cobre-níquel, (a) resistência à tração versus composição, e (b)<br />

dutilidade (%EL) versus dutilidade. Existe uma solução sólida para todas as composições deste<br />

sistema binário.<br />

9.7 - SISTEMAS EUTÉTICOS BINÁRIOS<br />

Um outro tipo de diagrama de fase comum e relativamente simples encontrado para ligas binárias é<br />

mostrado na Figura 9.6 para o sistema cobre-prata; este é conhecido como diagrama de fase<br />

eutético binário. Um número de características deste diagrama de fase são importantes e vale a pena<br />

notá-las. Antes de mais nada, são encontradas no diagrama 3 regiões monofásicas: α, β e líquido.<br />

A fase α é uma solução sólida rica em cobre; ela tem prata como o componente soluto e uma<br />

estrutura cristalina CFC. A fase solução sólida β também tem uma estrutura CFC, mas cobre é o<br />

soluto. Tecnicamente, cobre puro e prata pura são considera<strong>dos</strong> como sendo fases α e β,<br />

respectivamente.<br />

Figura 9.6 - Diagrama de fase cobre-prata. (Adaptado a partir de Metals Handbook:<br />

Metallography, Structures and Phase Diagrams, Vol.8, 8th edition, ASM Handbook Committee, T.<br />

Lyman, Editor, American Society for Metals, 1973, p.253).<br />

Assim a solubilidade de cada uma destas fases sólidas é limitada, no sentido de que em<br />

qualquer temperatura abaixo da linha BEG apenas uma limitada concentração de prata se dissolve<br />

em cobre (para a fase α) e, similarmente, para o cobre em prata (para a fase β). O limite de<br />

solubilidade para a fase α corresponde à linha de limite de fase, denominada CBA, entre as regiões<br />

de fases α/(α + β) e α/(α + L) ; ele cresce com a temperatura até um máximo [7,9 %Ag, em<br />

peso, a 780 o C (1436 o F)] no ponto B, e decresce até zero na temperatura de fusão do cobre puro,<br />

ponto A [1085 o C (1985 o F)]. Em temperatura inferior a 780 o C (1436 o F), a linha de limite de<br />

solubilidade sólida separando as regiões de fase α e α + β é denominada a linha solvus; o<br />

limite AB entre os campos de α e de α + L é a linha solidus, como indicado na Figura 9.6. Para a<br />

fase β, existem também as linhas tanto solvus quanto solidus, HG e GF, respectivamente, como<br />

mostrado. A solubilidade máxima de cobre na fase β, ponto G (8,8% em peso de Cu), também<br />

ocorre a 780 o C (1436 o F). Esta linha horizontal BEG, que é paralela ao eixo da composição e se<br />

estende entre estas posições de máxima solubilidade, pode ser considerada como sendo uma linha<br />

solidus; ela representa a mais baixa temperatura na qual uma fase líquida pode existir para qualquer<br />

liga cobre-prata que esteja em equilíbrio.<br />

Existem também 3 regiões bifásicas no diagrama de fase do sistema cobre-prata (Figura<br />

9.6): α + L, β + L e α + β. As soluções sólidas das fases α e β coexistem para todas as<br />

composições e temperaturas dentro do campo de fase α + β; as fases α + L e β + L também<br />

coexistem em suas respectivas regiões de fases. Além disso, composições e quantidade relativas

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