Para uma liga chumbo-estanho com composição de 25 %p Sn-75 %p Pb. Determine a(s) proporções das fase(s) presente(s) e a(s) sua(s) composição(ões) a
.
Passo 1
Beleza, o exercício diz: “Temos uma liga Pb–Sn com 25 % em peso de Sn e 75 % de Pb. A 200 °C, que fases existem, quais são as composições dessas fases e em que proporção cada uma aparece?”
Isso é um problema de diagrama de fases binário eutético (Pb–Sn). Vamos usar:
Isso é um problema de diagrama de fases binário eutético (Pb–Sn). Vamos usar:
- o diagrama de fases Pb–Sn para ler as curvas de liquidus e solidus a 200 °C;
- a regra da alavanca (lever rule) para calcular as frações de cada fase.
Passo 2
Primeiro, a gente desenha uma linha horizontal em 200 °C no diagrama Pb–Sn. Ela corta:
- a curva de solidus (limite inferior) no ponto que define a composição do sólido rico em Pb, chamado α. Vamos chamar essa composição de
. - a curva de liquidus (limite superior) num ponto que define a composição do líquido, chamado L, com
.
Pela tabela/diagrama aproximado:
Aqui explicando a teoria: a curva de solidus mostra até que concentração o sólido α (solução sólida Pb–Sn) é estável, e a liquidus até que concentração o líquido puro sobrevive. Entre elas, coexistem α + L.
Passo 3
Agora usamos a regra da alavanca para achar as frações em massa (ou em percentagem em massa) de cada fase. Se
é a composição global (25 %), temos:
Substituindo:
Resposta
Fases presentes a 200 °C:
• Sólido α (Pb-rico) com Sn, em 57,6 % em massa;
• Líquido L com Sn, em 42,4 % em massa.
• Sólido α (Pb-rico) com
• Líquido L com