Descreva o desenvolvimento da microestrutura durante o resfriamento de
até 500
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
C até
C. 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′
).
Passo 2
A
C 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
C) inicia‐se a precipitação da fase β a partir do líquido, segundo a reação
Formam‐se dendritas de β (estrutura cúbica de corpo centrado desordenada) imersas no líquido remanescente.
Passo 4
Continuando o resfriamento até a solidus (aprox.
C) 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
C 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.
C) verifica‐se a reação de decomposição da fase β′ em fases sólidas ricas em cobre e em zinco mais pobres, segundo
–
: solução sólida fcc de Zn em Cu (cobre–rico)
– : fase intermetálica C
Z
(mais rica em Zn)
Essa transformação gera lamelas finas de α e (estrutura lamelar ou “Widmanstätten”) dentro dos contornos dendríticos originais de β.
–
Essa transformação gera lamelas finas de α e
Passo 7
Em
C, já abaixo da monotetóide, a microestrutura final consiste em lamelas de
(fcc, cobre–rico) alternadas com lamelas de
(intermetálica C
Z
) distribuídas no interior dos grãos que originalmente eram de β.
Resposta
Em
C obtemos uma microestrutura lamelar resultante da decomposição monotetóide de β′, formada por lamelas de
(solução sólida fcc Cu–Zn) e de
(fase intermetálica C
Z
).