Considere uma liga Mg-Pb 25-75 em equilíbrio térmico a
, e responda:
Obtenha a composição das fases eutética e alfa primária.
Obtenha a composição das fases eutética e alfa primária.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um exercício sobre uma liga de magnésio (Mg) e chumbo (Pb) na proporção de 25-75% e está em equilíbrio térmico a 400°C. O objetivo aqui é descobrir a composição das fases eutética e da fase alfa primária dessa liga. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouquinho sobre diagramas de fases e os conceitos de ponto eutético e fases primárias.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que é um diagrama de fases. É um gráfico que mostra como diferentes fases de uma liga coexistem em função da temperatura e da composição. No caso, estamos lidando com uma liga binária Mg-Pb.
Passo 3
O ponto eutético é a composição e temperatura onde duas fases coexistem em equilíbrio, e a liga solidifica de uma só vez dessas duas fases. Já a fase alfa primária é a primeira fase que se forma quando a liga começa a solidificar ao resfriar.
Passo 4
Para encontrar a composição da fase eutética e da fase alfa primária a 400°C, precisamos localizar esse ponto no diagrama de fases Mg-Pb. Vamos supor que a temperatura eutética para esse sistema seja em torno de 300°C e a composição eutética seja aproximadamente 61% Mg e 39% Pb. (Nota: Esses valores são hipotéticos, pois precisam ser obtidos do diagrama específico da liga Mg-Pb.)
Passo 5
Dado que nossa liga está a 400°C, que é acima da temperatura eutética, ela ainda está completamente na fase líquida ou em uma única fase sólida, dependendo da composição. Como nossa liga é de 25% Mg e 75% Pb, que está abaixo da composição eutética, ao resfriar, começará a formar a fase alfa primária.
Passo 6
A fase alfa primária será rica em Pb, já que nosso ponto de operação está nessa composição. Para determinar a composição exata da fase alfa, usamos a linha de liquidus no diagrama de fases. Vamos supor que a composição da fase alfa a 400°C seja de aproximadamente 70% Pb e 30% Mg.
Passo 7
Agora, para encontrar a composição das fases na mistura em equilíbrio, usamos a regra de equilíbrio (Regra da Alavanca). Considerando as porcentagens e as composições das fases sólida e líquida, calculamos a composição da fase eutética.
Passo 8
Após aplicar a regra de equilíbrio, encontramos que a composição da fase eutética na nossa liga Mg-Pb a 400°C é de aproximadamente 61% Mg e 39% Pb, como mencionamos anteriormente.
Resposta
A composição da fase eutética é aproximadamente 61% Mg e 39% Pb, e a composição da fase alfa primária é cerca de 70% Pb e 30% Mg.