Descreva o desenvolvimento da microestrutura durante o resfriamento de 1000^{\circ} \mathrm{C} até 500 { }^{\circ} \mathrm{C} de um sistema 50%pCu - 50%p Zn.

Passo 1

O enunciado envolve o sistema binário Cu–Zn com composição igual a 50 %Cu–50 %Zn que está sendo resfriado de 1000\circC até 500\circC. Para descrever a evolução da microestrutura precisamos recorrer ao diagrama de fases Cu–Zn e às reações de cristalização e transformações sólidas típicas desse sistema (precipitação primária de β, ordenamento para β′ e decomposição monotetóide β′ \to\alpha+\gamma_{2}).

Passo 2

A 1000\circC e composição 50 %Zn estamos acima da temperatura de líquido soluto: o material encontra‐se totalmente no estado líquido (“L”).

Passo 3

Ao resfriar até a temperatura do líquidous (cerca de 975\circC) inicia‐se a precipitação da fase β a partir do líquido, segundo a reação
L \;\longrightarrow\; L + \beta
Formam‐se dendritas de β (estrutura cúbica de corpo centrado desordenada) imersas no líquido remanescente.

Passo 4

Continuando o resfriamento até a solidus (aprox. 900\circC) termina a solidificação. A microestrutura passa a ser plenamente constituída pela fase β, ainda desordenada e com morfologia dendrítica.

Passo 5

Descendo abaixo de cerca de 740\circC ocorre o ordenamento da fase β desordenada para β′ (estrutura B2 ordenada). A morfologia dendrítica persiste, mas internamente o arranjo atômico se torna ordenado.

Passo 6

Ao atingir a temperatura monotetóide (aprox. 566\circC) verifica‐se a reação de decomposição da fase β′ em fases sólidas ricas em cobre e em zinco mais pobres, segundo
\beta' \;\longrightarrow\; \alpha + \gamma_2
\alpha: solução sólida fcc de Zn em Cu (cobre–rico)
\gamma_2: fase intermetálica C u_{9}Z n_{2} (mais rica em Zn)
Essa transformação gera lamelas finas de α e \gamma_{2} (estrutura lamelar ou “Widmanstätten”) dentro dos contornos dendríticos originais de β.

Passo 7

Em 500\circC, já abaixo da monotetóide, a microestrutura final consiste em lamelas de \alpha (fcc, cobre–rico) alternadas com lamelas de \gamma_2 (intermetálica C u_{9}Z n_{2}) distribuídas no interior dos grãos que originalmente eram de β.

Resposta

Em 500\circC obtemos uma microestrutura lamelar resultante da decomposição monotetóide de β′, formada por lamelas de \alpha (solução sólida fcc Cu–Zn) e de \gamma_2 (fase intermetálica C u_{9}Z n_{2}).

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