A Ciência dos Materiais

1) Faça corretamente:

1. Determine os diâmetros dos sítios octaédricos e tetraédricos nas estruturas cristalinas CFC e CCC em função do raio atômico do ferro.

Seja o raio atômico do Ferro [pic 1] para a estrutura cristalina CFC a uma temperatura de 1000 ºC. Para o sítio octaédrico, a razão entre o raio do átomo intersticial e o raio do átomo da matriz é 0,414 e para o sítio tetraédrico 0,225.

- O raio do sítio octaédrico em função do átomo de ferro será:

[pic 2]

  Logo o diâmetro do sítio octaédrico será: [pic 3].

- O raio do sítio tetraédrico em função do átomo de ferro será:

[pic 4]

  Logo o diâmetro do sítio tetraédrico será: [pic 5]

Seja o raio atômico do Ferro [pic 6] para a estrutura cristalina CCC a uma temperatura de 500 ºC. Para o sítio octaédrico, a razão entre o raio do átomo intersticial e o raio do átomo da matriz é 0,154 e para o sítio tetraédrico 0,291.

O raio do sítio octaédrico em função do átomo de ferro será:

[pic 7]

Logo o diâmetro do sítio octaédrico será: [pic 8].

- O raio do sítio tetraédrico em função do átomo de ferro será:

[pic 9]

Logo o diâmetro do sítio tetraédrico será: [pic 10]

1. Em uma amostra de aço que foi resfriado rapidamente, após um longo tempo mantido a 700°C, foi encontrada uma microestrutura contento ferrita e martensita (estrutura formada sob resfriamento rápido). Explique quando você esperaria isto ocorrer.

É um comportamento esperado quando se atinge a temperatura do campo bifásico de um aço hipoeutetóide, na qual há formação parcial de austenita, que ao ser resfriada rapidamente forma a martensita. Enquanto a ferrita remanescente que não foi austenitizada, ao ser resfriada não sofre transformação.

1.  Demonstre matematicamente, em função do raio atômico do ferro, que o volume molar da austenita é menor do que o volume molar da ferrita.

Fe α (Ferrita) - Estrutura Cristalina CFC  

Temperatura 1000 ºC; Raio atômico do Ferro: [pic 11] 

Volume molar da célula CFC:

[pic 12]

Fe γ (Austenita) - Estrutura Cristalina CCC  

Temperatura 500 ºC; Raio atômico do Ferro: [pic 13] 

Volume molar da célula CCC:

[pic 14]

Então:

[pic 15]

 

 

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