Diagrama de Fases

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO - UFRRJ
INTITUTO DE TECNOLOGIA – IT
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA – DEQ
CURSO DE ENGENHARIA DE MATERIAIS

DIAGRAMA DE FASES

Prof. Dr. Antonio Renato Bigansolli

Diagrama de Fase
Diagramas de fases são mapas que permitem prever a microestrutura de um material em função da temperatura

e

composição de cada componente

Fase é uma porção homogênea do material que tem propriedades físicas ou químicas uniformes

Ilustração de fases e solubilidade: (a) As três formas da água: sólida, líquida e gasosa; (b) água e álcool têm solubilidade ilimitada; (c) Sal e água possuem solubilidade limitada; (d) Água e óleo não possuem solubilidade. Fonte: Donald R. Askeland; Pradeep P. Phulé - The Science and Engineering of Materials, 4th ed.

DEFINIÇÕES BÁSICAS:
Sistema:
1. pode se referir a um corpo específico do material que está sendo considerado; por exemplo: uma panela de fundição com aço fundido.

2. pode está relacionado à série de possíveis ligas compostas pelos mesmos componentes,

porém

de

maneira

independente

da

composição da liga; por exemplo: o sistema ferro-carbono.

Solução Sólida: uma formação sólida se forma quando, à medida que os átomos de soluto são adicionados ao material hospedeiro, a estrutura cristalina é mantida e nenhuma nova estrutura é formada.

Diagrama
Variáveis Termodinâmicas
1 – Pressão
2 – Temperatura
3 - Composição

REGRA DAS FASES
Definições:
F ≡ Número de graus de liberdade (variáveis independentes).
C ≡ Número de componentes (variáveis independentes – temperatura e pressão).
P ≡ Número de fases em equilíbrio

Regra das Fases:
F=C–P+2

EQUILÍBRIO INVARIANTE (F=0)

Regra das fases
F=0 e C=1
P+0 = 1 + 2
P=3

Sólido

EQUILÍBRIO UNIVARIANTE (F=1)

Regra das fases
F=1 e C=1
P+1 = 1 + 2
P=2

Sólido

EQUILÍBRIO UNIVARIANTE (F=1)

Regra das fases
F=1 e C=1
P+1 = 1 + 2
P=2

EQUILÍBRIO BIVARIANTE (F=2)