Os diagramas de fase binária são ferramentas essenciais no design de ligas, ajudando a entender as relações entre diferentes fases em várias composições e temperaturas. Calcular linhas de amarração e aplicar regras de alavanca são etapas fundamentais na análise desses diagramas para determinar composições de fase e proporções.

Compreender as Linhas de Empatar

As linhas de amarração são linhas retas desenhadas através de um diagrama de fase binária a uma temperatura específica. Elas conectam as composições das fases coexistentes em equilíbrio. Os parâmetros de uma linha de amarração indicam as composições das fases líquida e sólida presentes nessa temperatura.

Calculando as Composições de Fase

Para encontrar as composições de fase, desenhe uma linha de empate horizontal à temperatura de interesse. Os pontos onde a linha de empate cruza os limites de fase dão as composições das fases. Estes pontos são usados para determinar as quantidades relativas de cada fase presente.

Aplicando a Regra da Alavanca

A regra da alavanca calcula a proporção de cada fase numa liga. Baseia- se nas distâncias relativas ao longo da linha de amarração. A fórmula é:

Fracção de peso da fase A = (Distância do ponto B à composição global) / (Distância entre a fase A e a fase B)

Da mesma forma, a fração da fase B é calculada pela distância entre a composição global e a fase A, dividida pela distância total entre as fases.

Exemplo prático

Suponhamos que uma liga tenha uma composição global de 40% do componente B a uma certa temperatura. A linha de amarração intersecta a fase líquida a 30% B e a fase sólida a 50% B. Usando a regra da alavanca:

  • Fracção do líquido = (50 - 40) / (50 - 30) = 10 / 20 = 0,5
  • Fracção de sólido = (40 - 30) / (50 - 30) = 10 / 20 = 0,5

Isto indica quantidades iguais de fases líquidas e sólidas nesta composição e temperatura.