Especifique as temperaturas liquidus, solidus e solvus para as seguintes ligas:
3 \% \mathrm{p} \mathrm{C}-97 \% \mathrm{p} \mathrm{Fe}

Passo 1

O enunciado nos dá uma liga binária ferro-carbono com composição de 3\% em peso de C e 97\% em peso de Fe, e pede as temperaturas de liquidus, solidus e solvus.
Para isso, vamos usar o diagrama de equilíbrio Fe–C; em particular:
– o ponto de eutético (composição C_E=4{,}30\%, temperatura T_E=1147^\circ\text{C});
– o ponto de fusão do ferro puro T_{Fe}=1538^\circ\text{C};
– a curva AC _\text{m} (solvus de C em \gamma), que vai de (C=2{,}14\%,\,T=1147^\circ\text{C}) a (C=6{,}67\%,\,T=1493^\circ\text{C}).

Passo 2

Para achar a temperatura de liquidus \displaystyle T_L na composição 3\%, interpolamos linearmente entre (C=0\%,\,T=1538^\circ\text{C}) e (C=4{,}30\%,\,T=1147^\circ\text{C}).
Isto é,
T_L \;=\; 1538^\circ\text{C} \;-\;(1538 - 1147)\frac{3{,}00}{4{,}30} \;\approx\;1538 - 391\cdot0{,}6977 \;\approx\;1265^\circ\text{C}.

Passo 3

A temperatura de solidus \displaystyle T_S é aquela em que todo o líquido remanescente transforma-se via reação eutética \mathrm{L}\to\gamma+\mathrm{Fe}_3\mathrm{C}.
Como a composição 3\% está à esquerda do eutético, essa reação ocorre a
T_S = T_E = 1147^\circ\text{C}.

Passo 4

O solvus aqui é a curva AC _\text{m}, que marca a dissolução completa de \mathrm{Fe}_3\mathrm{C} em \gamma.
Interpolamos entre (C=2{,}14\%,\,T=1147^\circ\text{C}) e (C=6{,}67\%,\,T=1493^\circ\text{C}):
T_{\text{solvus}} =1147^\circ\text{C} +(1493-1147)\,\frac{3{,}00-2{,}14}{6{,}67-2{,}14} \approx1147+346\cdot\frac{0{,}86}{4{,}53} \approx1213^\circ\text{C}.

Resposta

Temperatura de liquidus: 1265^\circ\text{C}
Temperatura de solidus: 1147^\circ\text{C}
Temperatura de solvus (AC _\text{m}): 1213^\circ\text{C}

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