PARTE B Uma liga contendo 65%p Ni-35%p Cobre é aquecida até uma temperatura na região das fases α + líquido. Se a composição da fase α é de 70 %p Ni, determine: a) A temperatura da liga. b) A composição da fase líquida. c) As frações mássicas de ambas as fases.
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Sobre a liga 65%p Ni-35%p Cu, podemos afirmar que:
a) A temperatura está 1339°C.
b) A fase líquida tem composição de 54,5%p Ni-45,5%p Cu.
c) A fração mássica de alfa é 0,69 e a fração mássica do líquido é 0,32.
Diagramas de fase binários
Ocorre quando temos a temperatura e a composição como variáveis, enquanto a pressão é mantida constante. Um exemplo desse diagrama é observado no sistema cobre-níquel, que possui três fases: alfa - solução sólida, líquido (L) - solução líquida homogênea, e bifásico (alfa+L), separados pela linha liquidus e solidus, respectivamente.
Para resolvermos esse tipo de questão é necessário aplicarmos a regra da alavanca:
Acompanhe na imagem anexa, o passo a passo. No caso desse exercício, temos que traçar a linha vertical em 65% de Ni, pois o diagrama está com o composto Ni no eixo X.
Sabendo a composição da fase α, temos que traçar a linha vertical em 70% até a primeira linha de equilíbrio (que é a α-α+L). Veja que o ponto C indica o encontro da composição 70% com essa linha de equilíbrio.
Agora, podemos verificar qual a temperatura da liga por traçar uma horizontal do ponto C até o eixo y. Assim, temos que a temperatura da liga está próxima de 1339°C.
Agora, podemos ver nessa linha horizontal, qual o ponto que toca a linha de equilíbrio α+L-L, representado pelo ponto A. Esse ponto indica a composição da fase líquida. Traçando uma linha vertical até o eixo de composição, verificamos que essa tem 54,5% de Ni e 45,5% Cobre.
As frações mássicas podem ser calculadas por:
[tex]W_\alpha = \frac{B-A}{C-A}[/tex]
[tex]W_{liq} = \frac{C-B}{C-A}[/tex]
Portanto:
[tex]W_\alpha = \frac{65-54,5}{70-54,5}[/tex]
[tex]W_\alpha[/tex] = 0,69
[tex]W_{liq} = \frac{70-65}{70-54,5}[/tex]
[tex]W_{liq}[/tex] = 0,32
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