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Quando, para o caso 4 (representado na Figura 9.13a), condições de equilíbrio não são
mantidas enquanto se passa através da região de fase α (ou β) + líquido, as seguintes
consequências serão realizadas para a microestrutura ao se cruzar a isoterma eutética: (1) grãos do
microconstituinte primário serão em camadas concêntricas, isto é, terão uma distribuição nãouniforme
de soluto através dos grãos; e (2) a fração do microconstituinte eutético formado será
maior do que para a situação de equilíbrio.
9.8 - DIAGRAMAS DE EQUILÍBRIO TENDO FASES OU COMPOSTOS
INTERMEDIÁRIOS
Os diagramas de fase isomorfos e eutéticos discutidos até aqui são relativamente simples, mas
aqueles para muitos sistemas de ligas binárias são muito mais complexos. Os diagramas de fases
eutéticos cobre-prata e chumbo-estanho (Figuras 9.6 e 9.7) têm apenas duas fases sólidas, α e β;
estas são às vezes denominadas soluções sólidas terminais, porque elas existem ao longo de faixas
de composição próximas às extremidades de concentração do diagrama de fase. Para outros
sistemas de ligas, soluções sólidas intermediárias (ou fases intermediárias) podem ser
encontradas em outras que não as 2 composições extremas. Tal é ocaso para o sistema cobrezinco.
Seu diagrama de fase (Figura 9.15) em primeiro lugar revela-se formidável porque existem
alguns pontos invariantes e reações similares à eutética que ainda não haviam sido discutidos. Em
adição, existem 6 diferentes soluções sólidas - 2 terminais e 4 intermediárias (β, γ, δ e ε). ( A fase
β' é denominada uma solução sólida ordenada, uma na qual átomos de cobre e de zinco estão
situados num arranjo específico e ordenado dentro de cada célula unitária). Algumas linhas de limite
de fases perto da base da Figura 9.15 estão tracejadas para indicar que suas posições não foram
determinadas de uma maneira exata. A razão para isto é que em baixas temperaturas, taxas de
difusão são muito lentas e tempos ordinariamente longos são requeridos para atingir o equilíbrio. De
novo, apenas regiões monofásicas e bifásicas são encontradas no diagrama e as mesmas regras
delineadas na Seção 9.6 são utilizadas para calcular as composições de fase e as quantidades
relativas de fases. Os latões comerciais são ligas ligas cobre-zinco ricas em cobre; por exemplo,
latão para cartuchos tem uma composição de 70%Cu-30%Zn, em peso, e uma microestrutura
consistindo de uma fase α única.
Figura 9.15 - O diagrama de fase cobre-zinco. (Adaptado apartir de Metals Handbook:
Metallography, Structures and Phase Diagrams, Vol.8, 8a. edição, ASM Handbook Committee,
T. Lyman, Editor, American Society for Metals, 1973,p.301).
Para alguns sistemas, compostos intermediários discretos em vez de soluções sólidas
podem ser encontradas no diagrama de fase e estes compostos tem distintas fórmulas químicas ;
para sistemas metal-metal, eles são chamados compostos intermetálicos. Por exemplo, considerese
o sistema magnésio-chumbo (Figura 9.16). O composto Mg 2 Pb tem uma composição de
19%Mg em peso-81%Pb em peso (33at%Pb) e está representado como uma linha vertical no
diagrama, em vez de uma região de fase de largura finita; portanto, Mg 2 Pb pode existir por si
mesmo somente nesta composição precisa.