Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

as valências mais comuns são +1 para o cobre (embora ele às vezes possa ser +2) e +2 para o
níquel. Finalmente, ambos têm estrutura cristalina CFC.
Para soluções sólidas intersticiais, átomos de impurezas preencherão os vazios ou
interstícios entre os átomos hospedeiros (vide Figura 4.2). Para materiais metálicos que têm fator de
empacotamento atômico relativamente grandes, estas posições intersticiais são relativamente
pequenas. Consequentemente, o diâmetro atômico de uma impureza intersticial deve ser
substancialmente menor do que aquele de átomos hospedeiros. Normalmente, a concentração
máxima permissível de átomos de impureza intersticiais é baixa (menos do que 10%). Mesmo
átomos impurezas muito pequenos são ordinariamente maiores doque os sítios intersticiais e como
uma consequência eles introduzem algumas deformações de rede nos átomos adjacentes.
Carbono forma uma solução sólida intersticial quando adicionado ao ferro; a concentração
máxima de carbono é de cercade 2%. O raio atômico do átomo de carbono é muito menor do que
aquele do ferro: 0,071 nm (0,71D) contra 0,124 nm (1,24D). Soluções sólidas são também
possíveis para materiais cerâmicos, como discutido na Seção 13.4.
Especificação de Composição
É às vezes necessário exprimir a composição global de uma liga em termos de concentrações dos
seus elementos constituintes. Os meios mais comuns de especificar concentração são porcentagem
em peso (ou massa) e porcentagem atômica. A base para porcentagem em peso é o peso de um
particular elemento em relação ao peso total da liga. Para uma liga que contenha apenas hipotéticos
átomos A e B, a concentração de A em porcentagem em peso, C A , é definida como
C A = [ m A / (m A + m B )] x 100 (4.3)
onde m A e m B representam o peso (ou massa) de elementos A e B, respectivamente. A
concentração de B seria calculada de maneira análoga.
A base para cálculos de porcentagem atômica é o número de moles de um elemento
em relação ao número total de moles de todos os elementos na liga. O número de moles numa
especificada massa de um elemento hipotético D, N m (D), pode ser calculado do seguinte modo:
.............................................................N m (D) = m' D / A D (4.4)
Aqui, m' D e A D denotam a massa (em gramas) e o peso atômico, respectivamente, para o elemento
D.
Concentrações em termos de porcentagem atômica de elemento D numa liga contendo
átomos D e E, é definida por:
C' D = { N m (D)/[N m (D) + N m (E)]}x 100 (4.5)
De maneira análoga, a porcentagem atômica do elemento E pode ser determinada.
Cálculos de porcentagem atômica podem ser realizados com base no número de átomos
em vez de moles, de vez que cada mol de todas as substâncias contém o mesmo número de átomos.