TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO
ESTADO SÓLIDO
TÉCNICAS DE ANÁLISES
MICROESTRUTURAIS
DIFUSÃO
• É o fenômeno de transporte de material pelo
movimento de átomos.
• Influenciam:
– Temperatura
– Espécie
• Exempl...
TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO
ESTADO SÓLIDO
Resfriamento, 13,2ºC
Estanho branco (beta) Estanho cinza (alfa)
27% de aumento do
v...
• Tipos de transformação em estado sólido:
– Transformações isotérmicas;
– Transformações atérmicas.
• Transformação Isoté...
TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO
ESTADO SÓLIDO
Um aço carbono
hipereutetóide com uma
composição de 1,2% em
peso de C (1.18C-0.19Si...
TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO
ESTADO SÓLIDO
Um aço carbono
hipereutetóide com uma
composição de 1,2% em
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TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO
ESTADO SÓLIDO
• Tipos de transformações isotérmicas:
– Reações controladas por interface;
– Reaçõ...
TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO
ESTADO SÓLIDO
• Tipos de reações de separação de fases:
– Reações invariantes
• Produz duas novas...
• Reações Invariantes:
– Reação eutetóide ferro-carbono
– As reações eutetóides e eutéticas são ambos
transformações invar...
• Proeutetóide do hipoeutetóide e o Proeutetóide do
hipereutetóide.
– Morfologia semelhança – formação de cementita ou fer...
• A uma temperatura elevada imediatamente abaixo da isotérmica
eutetóide (A1), a taxa de nucleação da perlita é baixa, mas...
• Aços Hipoeutetóides:
– As morfologias das misturas ferrita-cementita podem ser bastante
variadas em aços hipoeuteóide;
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• Aços Hipoeutetóides -- morfologia proeutetóide:
– Zonas maciças de ferrita geralmente estão presentes apenas após a
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• Aços Hipoeutetóides -- morfologia proeutetóide:
– Quando a transformação isotérmica ocorre a temperaturas mais
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• Aços Hipoeutetóides :
– Por exemplo, a figura mostra uma perlita em aço de 0,6% de C.
– Só algumas regiões têm a aparênc...
• Aços Hipereutetóides :
– A fase proeutetóide em aço carbono hipereutetóide é a cementita,
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Bibliografia
• Physical Metallurgy Concepts in Interpretation of
Microstructures;
• Princípios de Metalurgia Física, Rober...
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Transformação de fase no estado sólido

  1. 1. TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO ESTADO SÓLIDO TÉCNICAS DE ANÁLISES MICROESTRUTURAIS
  2. 2. DIFUSÃO • É o fenômeno de transporte de material pelo movimento de átomos. • Influenciam: – Temperatura – Espécie • Exemplo: – Interdifusão
  3. 3. TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO ESTADO SÓLIDO Resfriamento, 13,2ºC Estanho branco (beta) Estanho cinza (alfa) 27% de aumento do volume
  4. 4. • Tipos de transformação em estado sólido: – Transformações isotérmicas; – Transformações atérmicas. • Transformação Isotérmica - Crescimento Isotérmico: – Energia térmica (cinética) dos átomos em conjunto; – Átomos agitados migram por difusão; – As fases mais estáveis ​​acumulam outros átomos por combinação. – A difusão de átomos no estado sólido pode gerar a formação de diferentes constituintes químicos em uma liga. TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO ESTADO SÓLIDO
  5. 5. TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO ESTADO SÓLIDO Um aço carbono hipereutetóide com uma composição de 1,2% em peso de C (1.18C-0.19Si- 0.25Mn,% em peso)
  6. 6. TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO ESTADO SÓLIDO Um aço carbono hipereutetóide com uma composição de 1,2% em peso de C (1.18C-0.19Si- 0.25Mn,% em peso)
  7. 7. TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO ESTADO SÓLIDO • Tipos de transformações isotérmicas: – Reações controladas por interface; – Reações contínuas ou descontínuas com transporte de longa distância.
  8. 8. TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO ESTADO SÓLIDO • Tipos de reações de separação de fases: – Reações invariantes • Produz duas novas fases que ambos têm estruturas cristalinas distintas da fase-mãe original. – Reações descontínuas. • Na precipitação descontínua, uma nova segunda fase é produzida, mas, após a reação, a matriz tem a mesma estrutura cristalina. Estes dois tipos de reações, produz uma nova estrutura de duas fases a partir de uma matriz inicial monofásico.
  9. 9. • Reações Invariantes: – Reação eutetóide ferro-carbono – As reações eutetóides e eutéticas são ambos transformações invariantes, mas difusão em sólidos durante a reação de um eutetóide é muito menor do que nos líquidos. Portanto, em situações práticas de transformação de não equilíbrio pode ser ainda mais importante nas reações de estado sólido eutetóides do que na reação eutética sólido-líquido. A estrutura alternada de plaquetas de perlita significa que cada átomo de carbono tem uma curta distância a percorrer do que seria se tivesse que formar esferóides dispersos. TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO ESTADO SÓLIDO
  10. 10. • Proeutetóide do hipoeutetóide e o Proeutetóide do hipereutetóide. – Morfologia semelhança – formação de cementita ou ferrita ao longo do contorno de grão. – Técnicas Metalografia light-microscópio, Microscopia eletrônica e Contraste de cor metalográfia TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO ESTADO SÓLIDO
  11. 11. • A uma temperatura elevada imediatamente abaixo da isotérmica eutetóide (A1), a taxa de nucleação da perlita é baixa, mas cresce facilmente a uma temperatura elevada. Assim, formam grandes colónias de perlita. TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO ESTADO SÓLIDO • Como a temperatura diminui na direção do nariz da curva de TI, as taxas de crescimento diminuir, mas as taxas de nucleação aumentam. • Nestas pequenas colónias de perlita, pode ser difícil de descobrir a estrutura lamelar interna muito fina com um microscópio de luz. Neste caso, a microscopia electrónica seria necessária para se descobrir a estrutura de perlita.
  12. 12. • Aços Hipoeutetóides: – As morfologias das misturas ferrita-cementita podem ser bastante variadas em aços hipoeuteóide; – A morfologia da fase proeutetóide (ferrita) em aços hipoeutetóide pode ser bastante variada; – A nucleação de perlita inicia na interface entre a ferrita e austenita, altura em que o crescimento da ferrita proeutetóide pára; – A fração em volume de ferrita proeutetóide diminui à medida que a temperatura de transformação é reduzida abaixo de A1 e é 0 perto do nariz da curva de TI. TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO ESTADO SÓLIDO
  13. 13. • Aços Hipoeutetóides -- morfologia proeutetóide: – Zonas maciças de ferrita geralmente estão presentes apenas após a transformação completa a temperaturas elevadas; – Quando a ferrita se forma com uma morfologia Windmanstatten, pode aparecer uma ferrita com uma forma de grãos acicular; – Morfologias Widmanstätten da ferrita proeutetóide são observadas após a transformação completa sobre apenas uma gama limitada de teores de carbono e temperaturas de transformação, que são mais frequentes em aços de granulação grossa. TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO ESTADO SÓLIDO
  14. 14. • Aços Hipoeutetóides -- morfologia proeutetóide: – Quando a transformação isotérmica ocorre a temperaturas mais baixas, a quantidade de ferrita proeutetóide é reduzida, e assim, há menos carbono em excesso. – Após a formação de ferrita o carbono vai para a austenita restante. Neste caso, a austenita restante pode não ser suficientemente enriquecido com carbono adicional para atingir a composição eutetóide para a formação de perlita. Portanto, a morfologia da perlita em aços hipoeutetóides pode ser mais irregular ou variável no que diz respeito à sua morfologia clássica. TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO ESTADO SÓLIDO
  15. 15. • Aços Hipoeutetóides : – Por exemplo, a figura mostra uma perlita em aço de 0,6% de C. – Só algumas regiões têm a aparência lamelar, enquanto placas curtas ou partículas globulares de cementita aparecer em outras regiões. TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO ESTADO SÓLIDO
  16. 16. • Aços Hipereutetóides : – A fase proeutetóide em aço carbono hipereutetóide é a cementita, que forma ao longo dos contornos de grão da austenita; – Formas não comuns de perlita não se desenvolvem em aços hipereutetóide, porque o teor de carbono de transformação da austenita permanece alta. TRANSFORMAÇÃO DE FASE NO ESTADO SÓLIDO
  17. 17. Bibliografia • Physical Metallurgy Concepts in Interpretation of Microstructures; • Princípios de Metalurgia Física, Robert E. Reed – Hill; • Ciência e Engenharia de Materiais, Callister.

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