Com base nas informações abaixo construa o diagrama de equilíbrio para um sistema hipotético composto pelos metais denominados de R e S .
a) Ponto de fusão: \mathrm{R}=825^{\circ} \mathrm{C} e \mathrm{S}=1020^{\circ} \mathrm{C}.
b) Temperatura eutética =635^{\circ} \mathrm{C}
c) Composição eutética =32 \% \mathrm{R}
d) Solubilidade máxima de R em S: 7,2 \% \mathrm{R}.
e) Solubilidade máxima de S em R : 19,5 \% S.

Passo 1

O enunciado pede para montar o diagrama de fases binário de equilíbrio para o sistema R–S, cujos dados são:
– ponto de fusão de R: \,825^\circ\mathrm{C} ( 100 % R, 0 % S)
– ponto de fusão de S: \,1020^\circ\mathrm{C} ( 0 % R, 100 % S)
– ponto eutético: \,635^\circ\mathrm{C} em 32\%\mathrm{R} 68\%\mathrm{S}
– solubilidade máxima de R em S (fase \beta): 7,2\%\mathrm{R} a 635^\circ\mathrm{C}
– solubilidade máxima de S em R (fase \alpha): 19,5\%\mathrm{S} a 635^\circ\mathrm{C}
Conteúdo: elaboração de curva de liquidus e curvas de solvus ( \alpha e \beta), identificação das regiões de fases (L, L +\alpha, L +\beta, \alpha+\beta).

Passo 2

Defina os eixos do gráfico:
– eixo horizontal: composição em massa, de 0\,\%\mathrm{R} ( 100 % S) à 100\,\%\mathrm{R} ( 0 % S).
– eixo vertical: temperatura, de ambiente até acima de 1020^\circ\mathrm{C}.

Passo 3

Marque os pontos-chaves:
– ponto de fusão de S em \,(0\,\%\mathrm{R},\,1020^\circ\mathrm{C}).
– ponto de fusão de R em \,(100\,\%\mathrm{R},\,825^\circ\mathrm{C}).
– ponto eutético em \,(32\,\%\mathrm{R},\,635^\circ\mathrm{C}).

Passo 4

Desenhe as linhas de liquidus:
– do ponto puro S até o eutético, ligando \,(0\,\%\mathrm{R},\,1020^\circ\mathrm{C}) a \,(32\,\%\mathrm{R},\,635^\circ\mathrm{C}).
– do ponto puro R até o eutético, ligando \,(100\,\%\mathrm{R},\,825^\circ\mathrm{C}) a \,(32\,\%\mathrm{R},\,635^\circ\mathrm{C}).
Acima dessas curvas está a região de líquido (L).

Passo 5

Trace as curvas de solvus (linha solidus separando sólido único e duas fases sólidas):
– curva \alpha (rich R): vai de \,(100\,\%\mathrm{R},\,825^\circ\mathrm{C}) até o ponto de solvus \alpha no eutético, cujos dados são \,(80,5\,\%\mathrm{R},\,635^\circ\mathrm{C}), pois 19,5\,\%\mathrm{S}=100-80,5\,\%\mathrm{R}.
– curva \beta (rich S): vai de \,(0\,\%\mathrm{R},\,1020^\circ\mathrm{C}) até \,(7,2\,\%\mathrm{R},\,635^\circ\mathrm{C}).

Passo 6

Identifique as regiões de fases:
– acima das linhas de liquidus: fase líquida (L).
– entre liquidus S–eutético e solvus \beta: duas fases L +\beta.
– entre liquidus R–eutético e solvus \alpha: duas fases L +\alpha.
– abaixo da horizontal eutética ( 635^\circ\mathrm{C}), entre curvas \alpha e \beta: duas fases sólidas \alpha+\beta.
– à esquerda da curva \beta e abaixo do eutético: fase sólida \alpha pura; à direita da curva \alpha e abaixo do eutético: fase sólida \beta pura.

Resposta

Diagrama de fases R–S com eixo x: 0 a 100\,\%\mathrm{R}, eixo y: temperatura. Pistas principais:
\begin{aligned} &(0\,\%\mathrm{R},\,1020^\circ\mathrm{C}),\quad(32\,\%\mathrm{R},\,635^\circ\mathrm{C}),\quad(100\,\%\mathrm{R},\,825^\circ\mathrm{C}),\\\ &\text{solvus \beta: }(0\,\%\mathrm{R},1020^\circ\mathrm{C})\to(7,2\,\%\mathrm{R},635^\circ\mathrm{C}),\\\ &\text{solvus \alpha: }(100\,\%\mathrm{R},825^\circ\mathrm{C})\to(80,5\,\%\mathrm{R},635^\circ\mathrm{C}). \end{aligned}
Linhas de liquidus ligam os fusos aos pontos eutético, curvas de solvus definem limites de solubilidade sólida, e as regiões L, L +\alpha, L +\beta e \alpha+\beta são demarcadas conforme explicado.

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