Ciencia dos Materiais

Diagramas de fases

Os diagramas de fases relacionam o projeto de um engenheiro ao controle dos procedimentos utilizados em tratamentos térmicos. Ele representa estados e microestruturas estáveis ou de equilíbrio, onde através dele podemos estudar fenômenos como fusão, fundição cristalização entre outros. Os diagramas que possuem duas fases são chamados de homogêneos (recipiente com água e gelo), enquanto os que possuem duas ou mais fases são classificados como heterogêneos(recipiente com água e óleo).
Muitos metais de grande uso têm apenas uma fase e podem ser comercialmente puros com apenas um componente, porem para melhorar as propriedades deles adiciona-se outro componente, obtendo assim uma liga, que dependendo do equilíbrio de solubilidade entre os componentes se torna uma liga homogênea ou heterogênea. Podemos verificar as diferentes fases em uma liga através da metalografia, que difere os componentes pela cor.
Existem diversos tipos de diagramas diferentes. A liga binária contém dois componentes, onde o que varia no diagrama é a temperatura e a composição. Encontrando a relação temperatura-composiçao, podemos definir o equilíbrio da composição, ou seja, a porcentagem de cada elemento presente na mistura. No sistema eutético binário, o equilíbrio das fases é invariante, ocorrendo em uma temperatura T, e mantendo fixas as fases da composição. Em ligas metálicas, o lento resfriamento faz com que varias estruturas possam ser obtidas, Um exemplo é a liga chumbo-estanho, onde a liga permanece totalmente liquida até a linha liquidus ser cruzada, após a fase α sólida começa a se formar, essa estreita região possui as fases α+L, nestas fases suas composições são diferentes, a solidificação só termina ao cruzar a linha solidus. A liga resultante é policristalina e possui composição uniforme, não possuindo mudança devido o resfriamento da liga até a temperatura ambiente. As transformações de fases podem ser classificadas de acordo com o