Tecnologia dos Materiais

1. Introdução à
Tecnologia/Mecânica
dos Materiais

3. O O Átomo
O Existe um núcleo, onde fica concentrada a
massa do átomo, e minúsculas partículas que
giram em seu redor, denominadas electrões. Os
electrões são partículas de carga negativa e
massa muito pequena.

4. O Estrutura do Núcleo
O O núcleo do átomo é constituído de partículas
de carga positiva, chamadas protões, e de
partículas de mesmo tamanho mas sem carga,
denominadas neutrões.
O Protões e neutrões são mantidos juntos no
núcleo por forças, até ao momento, não
totalmente identificadas.

32. Aço Carbono
O Aço carbono é a composição da liga que confere
ao aço o seu nível de resistência mecânica.
O Aço com um baixo teor de carbono tem
propriedades semelhantes ao ferro. Como o teor
de carbono aumenta, o metal se torna mais difícil
e mais forte, mas menos dúcteis e mais difícil de
soldar. Em geral, maior teor de carbono reduz o
ponto de fusão e a sua resistência à temperatura.

33. DIAGRAMA FERRO
CARBONO
O Os diagramas de fase ou diagramas de equilíbrio
como também são denominados têm como
finalidade mostrar alterações de estado físico e
de estrutura que sofrem as ligas metálicas, em
decorrência de aquecimentos ou arrefecimentos
lentos.
O O diagrama de fases Ferro-Carbono é
obviamente o diagrama mais estudado entre
todas as ligas metálicas presentes na atualidade,
facto facilmente explicado já que os aços
carbono, além de serem os materiais metálicos
mais utilizados pelo homem, apresentam
variadas e interessantes transformações no
estado sólido.

34. DIAGRAMA FERRO
CARBONO
O O estudo do diagrama de fases permite-
nos compreender porque variações do
teor de carbono nos aços resultam na
obtenção de diferentes propriedades, e
dessa maneira, possibilitam a fabricação
de aços de acordo com propriedades
desejadas.

35. DIAGRAMA FERRO
CARBONO
O O diagrama de equilíbrio ferro-carbono (Fe-C)
apresenta as fases termodinamicamente estáveis
em função da composição, ou seja do teor de
carbono, e da temperatura.
O Para se obter as fases termodinamicamente
estáveis é necessário que a transformação ocorra
de forma lenta o suficiente para que para que a
movimentação de átomos permita que o equilíbrio
termodinâmico em função da composição e da
temperatura seja mantido.
O Em outras palavras é necessário que as
velocidades de aquecimento e arrefecimento sejam
desprezíveis não interferindo nas transformações
de fases e por isso a variável tempo não aparece
no diagrama.

36. DIAGRAMA FERRO
CARBONO

37. Do diagrama podemos destacar:
O Campo ferrítico (fase α) – Campo correspondente à solução sólida de
carbono no ferro α, nesse campo a estrutura atómica é cúbica de corpo
centrado.
O Campo austenítico (fase γ) – Campo correspondente à solução sólida de
carbono no ferro γ, nesse campo a estrutura atómica é cúbica de face
centrada. Essa fase tem solubilidade máxima de carbono de 2,06% à
1147°C.
O Cementita (Fe3C) – Microconstituinte composto de ferro e carbono. Esse
carboneto apresenta elevada dureza.
O Ponto eutetóide – Ponto correspondente à composição de carbono de
0,8%. Ligas dessa composição, elevadas até o campo austenítico (fase γ)
e em seguida arrefecidas lentamente, atravessam a reação eutetóide,
reação onde a austenita transforma-se em perlita, microestrutura
constituída de lamelas de cementita (Fe3C) envoltas em uma matriz
ferrítica (fase α).
O Ponto eutético – Ponto correspondente à composição de carbono de
4,3%. Trata-se do ponto de mais baixa temperatura de fusão ou
solidificação, 1147°C. Ligas dessa composição são
O denominadas ligas eutéticas.

38. O O diagrama pode ser dividido em duas faixas de
percentagem de carbono, a faixa correspondente aos aços,
de 0,008% até 2,11% de C, e a faixa correspondente aos
ferros fundidos, com percentagens de carbono acima de
2,11%. Os aços com percentagem de carbono acima de 0,8%
(composição eutetóide) são denominados aços
hipereutetóides, enquanto que os aços com percentagem de
carbono inferior a 0,8% são denominados aços
hipoeutetóides. Analogamente, os ferros fundidos com
percentagem de carbono acima de 4,3% (composição
eutética) são denominados ferros fundidos hipereutéticos, e
os ferros fundidos com percentagem de carbonoinferior a
4,3% são denominados ferros fundidos hipoeutéticos.

39. O Deve-se ressaltar que o diagrama Fe-C é um
diagrama dependente somente da temperatura e da
percentagem de carbono, e as transformações
microestruturais que ocorrem sob aquecimento e
arrefecimento lentos são transformações ditas de
equilíbrio. Para transformações rápidas o suficiente a
ponto de evitar as transformações de equilíbrio
estuda-se um diagrama distinto, o diagrama TTT
(tempo-temperatura-transformação).

40. Diagrama TTT (Temperatura,
Tempo, Transformação)
O Diagramas de fase não incluem o factor
tempo mas as transformações de fase
são dependentes do tempo.
O O tempo necessário para que ocorra
determinada transformação de fase é
fornecido pelos diagramas TTT

42. OE ficamos por
aqui….