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Diagrama de Fase Ferro-Carbono
- 2. Eleani Maria da Costa - DEM/PUCRS 2 FERRO PURO FERRO PURO FERRO = FERRITA FERRO = AUSTENITA FERRO = FERRITA TF= 1534 C As fases , e são soluções sólidas com Carbono intersticial cfc ccc ccc
- 3. Eleani Maria da Costa - DEM/PUCRS 3 Ferro Puro /Formas Alotrópicas FERRO = FERRITA Estrutura= ccc Temperatura “existência”= até 912 C Fase Magnética até 768 C (temperatura de Curie) Solubilidade máx do Carbono= 0,002% a 727 C É mole e dúctil FERRO = AUSTENITA Estrutura= cfc (tem + posições intersticiais) Temperatura “existência”= 912 - 1394C Fase Não-Magnética Solubilidade máx do Carbono= 2,14% a 1147 C É mais dura
- 4. Eleani Maria da Costa - DEM/PUCRS 4 Ferro Puro /Formas Alotrópicas FERRITA AUSTENITA
- 5. Eleani Maria da Costa - DEM/PUCRS 5 Ferro Puro /Formas Alotrópicas FERRO = FERRITA Estrutura= ccc Temperatura “existência”= acima de 1394C Fase Não-Magnética É a mesma que a ferrita Como é estável somente a altas temperaturas não tem interesse comercial
- 6. Eleani Maria da Costa - DEM/PUCRS 6 Sistema Fe-Fe3C Ferro Puro= até 0,002% de Carbono Aço= 0,002 até 2,06% de Carbono Ferro Fundido= 2,1-4,5% de Carbono Fe3C (CEMENTITA)= Forma-se quando o limite de solubilidade do carbono é ultrapassado (6,7% de C)
- 7. Eleani Maria da Costa - DEM/PUCRS 7 CEMENTITA (Fe3C) Forma-se quando o limite de solubilidade do carbono é ultrapassado (6,7% de C) É dura e frágil é um composto intermetálico metaestável, embora a velocidade de decomposição em ferro e C seja muito lenta A adição de Si acelera a decomposição da cementita para formar grafita
- 8. Eleani Maria da Costa - DEM/PUCRS 8 PONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA Fe-Fe3C (EUTÉTICO) PONTO C LIGA EUTÉTICA é o ponto mais baixo de fusão Líquido FASE (austenita) + cementita - Temperatura= 1147 C - Teor de Carbono= 4,3% As ligas de Ferro fundido de 2,06-4,3% de C são chamadas de ligas hipoeutéticas As ligas de Ferro fundido acima de 4,3% de C são chamadas de ligas hipereutéticas
- 9. Eleani Maria da Costa - DEM/PUCRS 9 PONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA Fe-Fe3C (EUTETÓIDE) PONTO S LIGA EUTETÓIDE é ao liga de mais temperatura de transformação sólida Austenita FASE (FERRITA) + Cementita - Temperatura= 723 C - Teor de Carbono= 0,8 % Aços com 0,002-0,8% de C são chamadas de aços hipoeutetóide Aços com 0,8-2,06% de C são chamadas de aços hipereutetóides
- 10. Eleani Maria da Costa - DEM/PUCRS 10 MICROESTRUTURAS / EUTETÓIDE Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrio É similar ao eutético Consiste de lamelas alternadas de fase (ferrita) e Fe3C (cementita) chamada de PERLITA FERRITA lamelas + espessas e claras CEMENTITA lamelas + finas e escuras Propriedades mecânicas da perlita • intermediária entre ferrita (mole e dúctil) e cementita (dura e frágil)
- 12. Eleani Maria da Costa - DEM/PUCRS 12 MICROESTRUTURAS /HIPOEUTETÓIDE Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrio Teor de Carbono = 0,002- 0,8 % Estrutura Ferrita + Perlita As quantidades de ferrita e perlita variam conforme a % de carbono e podem ser determinadas pela regra das alavancas Partes claras pró eutetóide ferrita
- 13. Eleani Maria da Costa - DEM/PUCRS 13 MICROESTRUTURAS /HIPEREUTETÓIDE Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrio Teor de Carbono = 0,8-2,06 % Estrutura cementita+ Perlita As quantidades de cementita e perlita variam conforme a % de carbono e podem ser determinadas pela regra das alavancas Partes claras pró eutetóide cementita
- 14. Eleani Maria da Costa - DEM/PUCRS 14 MICROESTRUTURAS /EUTETÓIDE Supondo resfriamento fora do equilíbrio EFEITOS DO NÃO-EQUILÍBRIO Ocorrências de fases ou transformações em temperaturas diferentes daquela prevista no diagrama Existência a temperatura ambiente de fases que não aparecem no diagrama Cinética das transformações equação de Arrhenius