1. O documento descreve as formas alotrópicas do ferro puro e as fases que compõem o diagrama de fases Fe-Fe3C, incluindo a ferrita, austenita e cementita. 2. No diagrama de fases, as transformações eutética e euteóide são explicadas, resultando na formação de perlita ou misturas de ferrita e cementita. 3. A microestrutura e propriedades de aços hipoetetóides, eutetóides e hipereutetóides são descritas em

1. 1

2. 2

3. 3

4. 4

5. L+Fe3C
5

6. FERRO PURO




FERRO α = FERRITA
FERRO γ = AUSTENITA
FERRO δ = FERRITA δ
TF= 1538 °C
CARBONO
Nas ligas ferrosas as fases α, γ e δ FORMAM
soluções sólidas com Carbono intersticial
6

7. DIAGRAMA DE FASE Fe-Fe3C
TRANSFORMAÇÕES
δ +l
γ +l
l+Fe3C
PERITÉTICA
δ +l→ γ
EUTÉTICA
l→ γ +Fe3C
EUTETÓIDE
γ
→αAÇO C
+Fe3
FOFO
7

8. Ferro Puro /Formas Alotrópicas
FERRO α = FERRITA




Estrutura= ccc
Temperatura “existência”=
até 912 °C
Fase Magnética até 770 °C
(temperatura de Curie)
Solubilidade máx. do
Carbono= 0,0218% a 727 °C
e 0,008% a T ambiente.
FERRO γ = AUSTENITA




Estrutura= cfc (tem +
posições intersticiais)
Temperatura
“existência”= 912
-1394°C
Fase Não-Magnética
Solubilidade máx. do
Carbono= 2,11% a
1148°C
8

9. Ferro Puro /Formas Alotrópicas
FERRITA
AUSTENITA
9

10. Ferro Puro /Formas Alotrópicas
FERRO δ
 Estrutura= ccc
 Temperatura “existência”= acima de 1394 °C
 Fase Não-Magnética
 É a mesma que a ferrita α
 Como é estável somente a altas
temperaturas não apresenta interesse
comercial

Solubilidade máx. do Carbono= 0,09% a
1495 °C
10

11. Sistema Fe-Fe3C




Ferro Puro= até 0,02% de Carbono (727ºC)
Aço= 0,02 até 2,11% de Carbono
Ferro Fundido= 2,11- 4,5% de Carbono
Fe3C (CEMENTITA)= Forma-se quando o
limite de solubilidade do carbono é
ultrapassado (6,7% de C)
11

12. CEMENTITA (Fe3C)




Forma-se quando o limite de solubilidade
do carbono é ultrapassado (6,7% de C)
É dura e frágil
Cristaliza no sistema ortorrômbico (com
12 átomos de Fe e 4 de C por célula
unitária)
É um composto intermetálico
metaestável, embora a velocidade de
decomposição em ferro α e C seja muito
lenta
12

13. PONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA Fe-Fe3C
(EUTÉTICO)

LIGA EUTÉTICA: corresponde à liga de
mais baixo de fusão
Líquido →FASE γ (austenita) + cementita

Temperatura= 1148 °C

Teor de Carbono= 4,3%
As ligas de Ferro fundido de 2,1-4,3% de C são
chamadas de ligas hipoeutéticas
As ligas de Ferro fundido acima de 4,3% de C
são chamadas de ligas hipereutéticas



13

14. PONTOS IMPORTANTES DO
SISTEMA Fe-Fe3C (EUTETÓIDE)

LIGA EUTETÓIDE

Austenita

Temperatura= 727 °C
Teor de Carbono= 0,77 %
Aços com 0,02-0,77% de C são chamadas de
aços hipoeutetóides
Aços com 0,77-2,1% de C são chamadas de aços
hipereutetóides



FASE α (FERRITA) + Cementita
14

15. MICROESTRUTURAS / EUTETÓIDE
Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrio

É similar ao eutético

Consiste de lamelas alternadas de fase α (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)
15

16. MICROESTRUTURAS / EUTETÓIDE
16

17. MICROESTRUTURA DO AÇO EUTETÓIDE
RESFRIADO LENTAMENTE
Somente Perlita
17

18. Aspecto da perlita: Ferrita +
cementita
18

19. MICROESTRUTURAS /HIPOEUTETÓIDE
Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrio

Teor de Carbono = 0,0020,77 %
Estrutura
Ferrita + Perlita

As quantidades de ferrita e
perlita variam conforme a
% de carbono e podem ser
determinadas pela regra das
alavancas

Partes claras ferrita pró
eutetóide ou ferrita primária
19

20. MICROESTRUTURA DOS AÇOS
BAIXO TEOR DE CARBONO
AÇO COM ~0,2%C
Ferrita
Perlita
20

21. MICROESTRUTURA DOS AÇOS MÉDIO TEOR
DE CARBONO RESFRIADOS LENTAMENTE
AÇO COM ~0,45%C
Ferrita
Perlita
21

22. 22

23. MICROESTRUTURAS /HIPEREUTETÓIDE
Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrio
Teor de Carbono = 0,77 - 2,11 %
Estrutura
cementita+ Perlita

As quantidades de cementita e
perlita variam conforme a % de
carbono e podem ser
determinadas pela regra da
alavanca

Partes claras  cementita
próeutetóide.
23

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

25. 25

26. Aspecto esquemático de um
aço hipereutetoide
26

27. 27

28. 28