1

2

3

4

5

L+Fe3C

6

FERRO PUROFERRO PURO

FERRO FERRO αα = FERRITA = FERRITA FERRO FERRO γγ = AUSTENITA = AUSTENITA FERRO δ = FERRITA δ TF= 1538 TF= 1538 °°CC

Nas ligas ferrosas as fases Nas ligas ferrosas as fases αα, , γγ e e δδ FORMAM FORMAM soluções sólidas com Carbono intersticialsoluções sólidas com Carbono intersticial

CARBONO

7

DIAGRAMA DE FASE DIAGRAMA DE FASE Fe-FeFe-Fe33CCTRANSFORMAÇÕESTRANSFORMAÇÕES

γ+ll+Fe3C

δ+l

PERITÉTICA

δ+l→ γ EUTÉTICA

l→ γ+Fe3C

EUTETÓIDE

γ →α+Fe3CAÇO FOFO

8

Ferro Puro /Formas Alotrópicas

FERRO α = FERRITA

Estrutura= cccEstrutura= ccc Temperatura “existência”= Temperatura “existência”=

até 912 até 912 °°CC Fase Magnética até 770 Fase Magnética até 770 °°C C

(temperatura de Curie)(temperatura de Curie) Solubilidade máx. do Solubilidade máx. do

Carbono= 0,0218% a 727 Carbono= 0,0218% a 727 °°C C e 0,008% a T ambiente. e 0,008% a T ambiente.

FERRO γ = AUSTENITA

Estrutura= cfc (tem + Estrutura= cfc (tem + posições intersticiais)posições intersticiais)

Temperatura Temperatura “existência”= 912 “existência”= 912 -1394-1394°°CC

Fase Não-MagnéticaFase Não-Magnética Solubilidade máx. do Solubilidade máx. do

Carbono= 2,11% a Carbono= 2,11% a 11481148°°CC

9

Ferro Puro /Formas AlotrópicasFerro Puro /Formas Alotrópicas

FERRITA AUSTENITA

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Ferro Puro /Formas AlotrópicasFerro Puro /Formas Alotrópicas

FERRO FERRO δδ Estrutura= ccc Estrutura= ccc Temperatura “existência”= acima de 1394Temperatura “existência”= acima de 1394°°CC Fase Não-MagnéticaFase Não-Magnética É a mesma que a ferrita É a mesma que a ferrita αα Como é estável somente a altas Como é estável somente a altas

temperaturas não apresenta interesse temperaturas não apresenta interesse comercialcomercial

Solubilidade máx. do Carbono= 0,09% a Solubilidade máx. do Carbono= 0,09% a 1495 1495 °°CC

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Sistema Fe-FeSistema Fe-Fe33CC

Ferro Puro=Ferro Puro= até 0,02% de Carbono (727ºC) até 0,02% de Carbono (727ºC) Aço=Aço= 0,02 até 2,11% de Carbono 0,02 até 2,11% de Carbono Ferro Fundido=Ferro Fundido= 2,11- 4,5% de Carbono 2,11- 4,5% de Carbono FeFe33C (CEMENTITA)=C (CEMENTITA)= Forma-se quando o Forma-se quando o

limite de solubilidade do carbono é limite de solubilidade do carbono é ultrapassado (6,7% de C)ultrapassado (6,7% de C)

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CEMENTITA (FeCEMENTITA (Fe33C)C) Forma-se quando o limite de solubilidade Forma-se quando o limite de solubilidade

do carbono é ultrapassado (6,7% de C)do carbono é ultrapassado (6,7% de C) É dura e frágilÉ dura e frágil Cristaliza no sistema ortorrômbico (com Cristaliza no sistema ortorrômbico (com

12 átomos de Fe e 4 de C por célula 12 átomos de Fe e 4 de C por célula unitária)unitária)

É um composto intermetálico É um composto intermetálico metaestável, embora a velocidade de metaestável, embora a velocidade de decomposição em ferro decomposição em ferro αα e C e C seja muito seja muito lentalenta

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PONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA Fe-FePONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA Fe-Fe33C C (EUTÉTICO)(EUTÉTICO)

LIGA EUTÉTICALIGA EUTÉTICA: corresponde à liga de : corresponde à liga de mais baixo de fusãomais baixo de fusão

Líquido Líquido →→FASE FASE γγ ( (austenita) + cementitaaustenita) + cementita

Temperatura= 1148 Temperatura= 1148 °°CC Teor de Carbono= 4,3%Teor de Carbono= 4,3% As ligas de Ferro fundido de 2,1-4,3% de C são As ligas de Ferro fundido de 2,1-4,3% de C são

chamadas de ligas hipoeutéticaschamadas de ligas hipoeutéticas As ligas de Ferro fundido acima de 4,3% de C As ligas de Ferro fundido acima de 4,3% de C

são chamadas de ligas hipereutéticassão chamadas de ligas hipereutéticas

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PONTOS IMPORTANTES DO PONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA Fe-FeSISTEMA Fe-Fe33C (EUTETÓIDE)C (EUTETÓIDE)

LIGA EUTETÓIDELIGA EUTETÓIDE

AustenitaAustenita FASE FASE αα (FERRITA) + Cementita (FERRITA) + Cementita

Temperatura= 727 Temperatura= 727 °°CC Teor de Carbono= 0,77 %Teor de Carbono= 0,77 % Aços com 0,02-0,77% de C são chamadas de Aços com 0,02-0,77% de C são chamadas de

aços hipoeutetóidesaços hipoeutetóides Aços com 0,77-2,1% de C são chamadas de aços Aços com 0,77-2,1% de C são chamadas de aços

hipereutetóideshipereutetóides

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MICROESTRUTURAS / EUTETÓIDEMICROESTRUTURAS / EUTETÓIDE Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrioSupondo resfriamento lento para manter o equilíbrio

É similar ao eutético É similar ao eutético Consiste de lamelas alternadas de fase Consiste de lamelas alternadas de fase αα (ferrita) e (ferrita) e

FeFe33C (cementita) C (cementita) chamadachamada de de

PERLITAPERLITA FERRITA FERRITA lamelas + espessas e claras lamelas + espessas e claras CEMENTITA CEMENTITA lamelas + finas e escuraslamelas + finas e escuras Propriedades mecânicas da perlita Propriedades mecânicas da perlita

intermediária entre ferrita (mole e dúctil) e cementita intermediária entre ferrita (mole e dúctil) e cementita (dura e frágil)(dura e frágil)

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MICROESTRUTURAS / EUTETÓIDEMICROESTRUTURAS / EUTETÓIDE

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MICROESTRUTURA DO AÇO EUTETÓIDE MICROESTRUTURA DO AÇO EUTETÓIDE RESFRIADO LENTAMENTERESFRIADO LENTAMENTE

Somente Perlita

Aspecto da perlita: Ferrita + cementita

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MICROESTRUTURAS /HIPOEUTETÓIDEMICROESTRUTURAS /HIPOEUTETÓIDE

Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrioSupondo resfriamento lento para manter o equilíbrio

Teor de Carbono = 0,002- Teor de Carbono = 0,002- 0,77 %0,77 %

Estrutura Estrutura

Ferrita + PerlitaFerrita + Perlita

As quantidades de ferrita e As quantidades de ferrita e perlita variam conforme a perlita variam conforme a

% de carbono e podem ser % de carbono e podem ser determinadas pela regra das determinadas pela regra das alavancasalavancas

Partes claras Partes claras ferrita pró ferrita pró eutetóide ou ferrita primáriaeutetóide ou ferrita primária

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MICROESTRUTURA DOS AÇOS MICROESTRUTURA DOS AÇOS BAIXO TEOR DE CARBONOBAIXO TEOR DE CARBONO

Ferrita Perlita

AÇO COM ~0,2%C

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MICROESTRUTURA DOS AÇOS MÉDIO TEOR MICROESTRUTURA DOS AÇOS MÉDIO TEOR DE CARBONO RESFRIADOS LENTAMENTEDE CARBONO RESFRIADOS LENTAMENTE

Ferrita Perlita

AÇO COM ~0,45%C

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MICROESTRUTURAS /HIPEREUTETÓIDEMICROESTRUTURAS /HIPEREUTETÓIDE

Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrioSupondo resfriamento lento para manter o equilíbrio

Teor de Carbono = 0,77 - 2,11 %Teor de Carbono = 0,77 - 2,11 %

Estrutura Estrutura

cementita+ Perlitacementita+ Perlita

As quantidades de cementita e As quantidades de cementita e perlita variam conforme a % de perlita variam conforme a % de carbono e podem ser carbono e podem ser determinadas pela determinadas pela regra da regra da alavancaalavanca

Partes claras Partes claras cementita cementita próeutetóide.próeutetóide.

Micrografia de um aço contendo 1,4% de carbono:cementita clara - perlita escura

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Aspecto esquemático de um aço hipereutetoide

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