LIMITE DE SOLUBILIDADE: Concentração máxima de átomos de soluto que pode se dissolver no solvente para formar uma solução sólida. Sólida, líquida ou gasosa; Duas ou mais fases fronteira (mudança descontínua e abrupta nas características físicas e/ou químicas).
As regras de Hume-Rothery são as seguintes: Os raios atômicos dos dois elementos não devem diferir em mais de 15%. A estrutura cristalina dos elementos devem ser a mesma. Eletronegatividade igual ou próxima.
A regra de Hume-Rothery define os parâmetros necessários mas não suficientes para que um sistema apresente solubilidade ilimitada, que são: - diferença de raios atômicos de menos de 15%; - estruturas cristalinas iguais ou que permitam planos de transição, plano de continuidade; - valências iguais; - eletronegatividades ...
A concentração máxima de soluto que pode se dissolver no solvente é chamado limite de solubilidade. Aumentando ambos a diferença em tamanho atômico e a quantidade do elemento de liga (soluto), aumenta- se a resistência da solução sólida.
As curvas que separam as regiões de uma fase da região de duas fases são as linhas líquidus e sólidus. Estas indicam que há uma diferença fundamental de comportamento na solidificação de um metal puro e de uma solução sólida.
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Reação peritética: reação em que uma fase líquida e outra sólida se transformam, no resfriamento, em uma outra fase sólida distinta.
Que nada mais é do que a transformação da liga no seu estado líquido para os estados sólidos + simultaneamente.
É a grandeza que identifica a quantidade de soluto que é dissolvido em uma certa quantidade de massa do solvente. O solvente possui um limite de solubilidade - volume exato do soluto capaz de saturar o solvente.
As soluções sólidas são formadas apenas por solutos e solventes sólidos. No cotidiano, os principais exemplos desse tipo de solução são as ligas metálicas. A medalha a seguir, por exemplo, foi produzida com a liga de bronze, que é uma mistura de aspecto homogêneo formada por estanho e cobre.
Uma solução sólida é formada quando os átomos são adicionados ao material formado pelo elemento majoritário, a estrutura cristalina é mantida e não são formadas novas estruturas. Uma quantidade apreciável de elementos pode ser adicionado desde que a razão de diâmetros atômicos não ultrapasse ± 15%.
Hume-Rothery, devem ser satisfeitas: i. Os raios atômicos dos dois elementos não devem diferir em mais de 15%; ii. A estrutura cristalina dos dois elementos deve ser a mesma; iii. Não deve existir diferença significativa entre as eletronegatividades dos dois elementos, para que não haja a formação de compostos; iv.
aspecto da superfície; ▪ aspecto da falha / fratura (dúctil/frágil); ▪ dureza (ação da lima); ▪ composição química (centelhas no esmeril); ▪ magnetismo; ▪ sonoridade; Page 3 micrografia 3> ➢ 2) Critérios de análise: definição de quais parâmetros estruturais deverão ser investigados na amostra em preparação.
Soluções sólidas substitucionais
Ocorrem quando o soluto ocupa os mesmos sítios que o solvente no reticulado cristalino. Exemplos de soluções sólidas substitucionais são as ligas de bronze (cobre/estanho) e latão (cobre/zinco).
Estado físico
Soluções sólidas: formadas por solutos e solventes em estado sólido. Por exemplo, a união de cobre e níquel, que forma uma liga metálica. Soluções líquidas: formadas por solventes em estado líquido e solutos que podem estar em estado sólido, líquido ou gasoso. Por exemplo, o sal dissolvido em água.
São misturas formadas por materiais que não se dissolvem um no outro, ou seja, ao olharmos para o recipiente onde eles estão, podemos visualizá-los facilmente. Essas misturas apresentam duas ou mais fases. Se em um recipiente adicionarmos areia, água e óleo, observaremos as três fases.
As soluções podem ser sólidas, líquidas ou gasosas. Por exemplo, as ligas metálicas são soluções sólidas formadas pela fusão e mistura de dois ou mais metais; a água com o açúcar e o álcool com a água são soluções líquidas, e o ar é uma solução gasosa formada por vários gases.
A solubilidade, ou coeficiente de solubilidade, é uma propriedade física da matéria que é sempre determinada de forma prática em laboratório. Ela está relacionada com a capacidade que um material, denominado de soluto, apresenta de ser dissolvido por outro, o solvente.
As curvas de solubilidade são diagramas que indicam a variação dos coeficientes de solubilidade das substâncias em função da temperatura.
Para determinar a solubilidade do soluto, devemos escolher uma temperatura, tracejar até a curva de saturação (que indica a quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida em uma massa fixa de solvente) e, em seguida, tracejar até o eixo y.
Uma mistura eutética tem o comportamento igual ao de substâncias puras quando submetidas à fusão, apesar de serem formadas por dois elementos ou compostos distintos. O nome da mistura vem do grego eutekos = facilmente fundida.
As misturas eutéticas e azeotrópicas são misturas que possuem, respectivamente, o ponto de fusão e o ponto de ebulição fixos e constantes como se fossem substâncias puras.
São os caracterizados pela reação eutética, isto é, decomposição isotérmica de uma fase líquida em duas sólidas durante a solidificação e reação inversa na fusão.
Desenvolvimento da microestrutura durante o resfriamento
Deslocando-se ao longo da linha xx , haverá uma transformação imediatamente abaixo de 727°C que corresponde a temperatura do eutetoide, no ponto b. A essa reação dá-se o nome de reação eutetoide.
Uma liga hipoeutética é aquela cuja composição química é inferior à da liga eutética; ela possui uma microestrutura rica de fase α primária, correspondente a uma solução sólida Pb-Sn rica em Pb, além das fases α e β oriundas da transformação eutética.
Basicamente, a microestrutura dos trilhos ferroviários atuais é composta por perlita fina. Entretanto, muitos estudos estão sendo desenvolvidos com o objetivo de se utilizar a bainita. A perlita é um microconstituinte composto por 88,5% de ferrita e 11,5% de cementita na forma de lamelas distribuídas alternadamente.
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