Uma liga contendo 65 % p Ni-35 % p Cu é aquecida até uma temperatura na região das fases a + líquido. Se a composição da fase a é de 70 % p Ni, determine:
(a) A temperatura da liga.
(b) A composição da fase líquida.
(c) As frações mássicas de ambas as fases.

Passo 1

O enunciado trata de uma liga Ni–Cu com composição global ,65% em massa de Ni (e 35% de Cu) aquecida até a região bi-fásica alpha + L. Nessa temperatura a fase sólida alpha possui 70% de Ni.
Conteúdo: diagrama de fases sólido–líquido binário e regra da alavanca (lever rule).
O que vamos precisar:
  1. Ler no diagrama de fases Ni–Cu a temperatura em que a composição de alpha é 70% Ni.
  2. Na mesma isoterma, ler a composição da fase líquida L.
  3. Aplicar a regra da alavanca para achar as frações mássicas de alpha e de L.

Passo 2

Para encontrar a temperatura da liga basta localizar no diagrama de fases o ponto sobre a linha solidus onde a fração de Ni na fase alpha é 70%.
Ao projetar horizontalmente até o eixo de temperaturas, obtemos aproximadamente
T approx 1310,^circC

Passo 3

Na mesma isoterma de 1310,^circC, projetamos até a curva liquidus para ler a composição da fase líquida L.
Isso dá aproximadamente
fase líquida: XL(Ni) approx 60,8%, XL(Cu) approx 39,2% í

Passo 4

Agora aplicamos a regra da alavanca. Denotando
c0 = 0,65, calpha = 0,70, cL = 0,608
(composições em fração mássica de Ni), as frações mássicas são
wL ;=;c0 - calpha,cL - calpha, ;=;0,65 - 0,700,608 - 0,70 ;=;-0,05-0,092 ;approx;0,456
walpha ;=;1 - wL ;approx;1 - 0,456 ;=;0,544

Resposta

(a) Tapprox1310,^circC
(b) XL(Ni)approx60,8% e XL(Cu)approx39,2%
(c) fração mássica de alpha: walphaapprox0,544; fração mássica de L: wLapprox0,456.

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