Descreva o que ocorre com uma liga metálica quando ela é resfriada lentamente a partir do estado líquido até a temperatura ambiente, de acordo com o diagrama de fases.

Passo 1

O enunciado pede para descrever o que acontece com uma liga metálica binária ao ser resfriada lentamente do estado totalmente líquido até a temperatura ambiente, usando como guia o diagrama de fases desse sistema. O conteúdo aplicado é o de transformações de fase em ligas binárias, envolvendo as linhas liquidus, solidus e, se houver, a reação eutética (ou peritética).

Passo 2

Enquanto a liga está totalmente líquida, ela tem uma composição global fixa (C_0). Ao descer em temperatura, chega-se à linha liquidus no diagrama de fases, e aí começa a nucleação e o crescimento do primeiro sólido primário (fase \alpha, por exemplo). Esses cristais iniciais consomem do líquido parte dos elementos conforme a composição de equilíbrio em sólido (C_\alpha), e formam núcleos que crescem em estrutura dendrítica ou granular.

Passo 3

Seguindo o resfriamento dentro da região de duas fases \text{L}+\alpha, a fração de sólido vai aumentando enquanto o líquido remanescente fica cada vez mais enriquecido em um dos componentes (aquele com maior solubilidade na fase líquida). A composição do sólido e do líquido em equilíbrio em cada temperatura é dada pelos pontos de interseção do nível de temperatura com as linhas solidus e liquidus, respectivamente.

Passo 4

Ao atingir a temperatura da reação eutética (se for o caso de um diagrama com eutética), ocorre simultaneamente a transformação do líquido restante diretamente em duas fases sólidas distintas, \alpha e \beta, obedecendo à reação
\text{Líquido} \;\xrightarrow{T_\text{E}}\; \alpha + \beta.í
Esse material eutético se organiza normalmente em lamelas ou em um microestruturado característico de fase dupla, garantindo composição exata de cada fase eutética.

Passo 5

Abaixo da eutética (ou, caso não haja eutética, já abaixo da solidus), toda a liga está solidificada. O resultado final é um arranjo de grãos proeutéticos (ou primários) de \alpha, intercalados pelos grãos eutéticos \alpha+\beta. Como o resfriamento foi lento, as dendritas e lamelas são relativamente grossas, com pouca tensão interna e segregação local minimizada.

Resposta

Ao resfriar lentamente do líquido até o ambiente, a liga passa por estas etapas:
  1. Nucleação e crescimento da fase primária ao cruzar o liquidus.
  2. Crescimento de \alpha e empobrecimento progressivo do líquido até solidus.
  3. Na temperatura eutética, o líquido remanescente se transforma simultaneamente em \alpha+\beta (reação eutética), formando lamelas.
  4. Abaixo disso, obtém-se uma estrutura final de grãos proeutéticos de \alpha e regiões eutéticas de \alpha+\beta, com microestrutura relativamente grosseira devido ao resfriamento lento.

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