1

Ces

at E

dil d

a C

osta

/ E

lean

iMar

ia d

a C

osta

Sistema FeSistema Fe--C ou FeC ou Fe--FeFe33C e C e microestruturasmicroestruturas que se que se formam no formam no resfriamento resfriamento lentolento

DIAGRAMA DE FASE FeDIAGRAMA DE FASE Fe--FeFe33CCTRANSFORMATRANSFORMAÇÇÃO ALOTRÃO ALOTRÓÓPICAPICA

2

Ces

at E

dil d

a C

osta

/ E

lean

iMar

ia d

a C

osta DIAGRAMA DE FASE FeDIAGRAMA DE FASE Fe--FeFe33CC

TRANSFORMATRANSFORMAÇÇÃO ALOTRÃO ALOTRÓÓPICAPICA

γγγγ+Fe3C

γγγγ+ll+Fe3C

αααα+Fe3CCCC

CFC

CCC

αααα+ γγγγ

δδδδ+l

As fases As fases αααααααα, , γγγγγγγγ e e δδδδδδδδ são solusão solu çções sões s óólidas lidas com Carbono intersticialcom Carbono intersticial

3

Ces

at E

dil d

a C

osta

/ E

lean

iMar

ia d

a C

osta

FERRO PUROFERRO PURO

�� FERRO FERRO αα = FERRITA= FERRITA

�� FERRO FERRO γγ = AUSTENITA= AUSTENITA

�� FERRO FERRO δδ = FERRITA = FERRITA δδ�� TF= 1534 TF= 1534 °°CC

�� Nas ligas ferrosas as fases Nas ligas ferrosas as fases αα, , γγ e e δδ FORMAM FORMAM solusoluçções sões sóólidas com Carbono intersticiallidas com Carbono intersticial

CARBONO

4

Ces

at E

dil d

a C

osta

/ E

lean

iMar

ia d

a C

osta DIAGRAMA DE FASE FeDIAGRAMA DE FASE Fe--FeFe33CC

TRANSFORMATRANSFORMAÇÇÔESÔES

γγγγ+ll+Fe3C

δδδδ+l

PERITÉTICAδδδδ+l→→→→ γγγγ EUTÉTICA

l→→→→ γγγγ+Fe3C

EUTETÓIDEγγγγ →α→α→α→α+Fe3C

AÇO FOFO

5

Ces

at E

dil d

a C

osta

/ E

lean

iMar

ia d

a C

osta Ferro Puro /Formas Ferro Puro /Formas

AlotrAlotróópicaspicas

FERRO FERRO αα = FERRITA= FERRITA

�� Estrutura= cccEstrutura= ccc

�� Temperatura Temperatura ““existênciaexistência””= at= atéé 912 912 °°CC

�� Fase MagnFase Magnéética attica atéé 768 768 °°C C (temperatura de Curie)(temperatura de Curie)

�� Solubilidade Solubilidade mmááxx do do Carbono= 0,02% a 727 Carbono= 0,02% a 727 °°CC

FERRO FERRO γγ = AUSTENITA= AUSTENITA

�� Estrutura= Estrutura= cfccfc (tem + (tem + posiposiçções intersticiais)ões intersticiais)

�� Temperatura Temperatura ““existênciaexistência””= 912 = 912 --13941394°°CC

�� Fase NãoFase Não--MagnMagnééticatica�� Solubilidade Solubilidade mmááxx do do

Carbono= 2,14% a Carbono= 2,14% a 11481148°°CC

6

Ces

at E

dil d

a C

osta

/ E

lean

iMar

ia d

a C

osta Ferro Puro /Formas Ferro Puro /Formas

AlotrAlotróópicaspicas

FERRITA AUSTENITA

7

Ces

at E

dil d

a C

osta

/ E

lean

iMar

ia d

a C

osta Ferro Puro /Formas Ferro Puro /Formas

AlotrAlotróópicaspicas

FERRO FERRO δδ = FERRITA = FERRITA δδ�� Estrutura= ccc Estrutura= ccc

�� Temperatura Temperatura ““existênciaexistência””= acima de 1394= acima de 1394°°CC�� Fase NãoFase Não--MagnMagnééticatica

�� ÉÉ a mesma que a a mesma que a ferritaferrita αα�� Como Como éé estestáável somente a altas temperaturas vel somente a altas temperaturas não apresenta interesse comercialnão apresenta interesse comercial

8

Ces

at E

dil d

a C

osta

/ E

lean

iMar

ia d

a C

osta

Sistema FeSistema Fe--FeFe33CC

�� Ferro Puro=Ferro Puro= atatéé 0,02% de Carbono0,02% de Carbono

�� AAçço=o= 0,02 at0,02 atéé 2,06% de Carbono2,06% de Carbono

�� Ferro Fundido=Ferro Fundido= 2,12,1--4,5% de Carbono4,5% de Carbono

�� FeFe33C (CEMENTITA)=C (CEMENTITA)= FormaForma--se quando o se quando o limite de solubilidade do carbono limite de solubilidade do carbono ééultrapassado (6,7% de C)ultrapassado (6,7% de C)

9

Ces

at E

dil d

a C

osta

/ E

lean

iMar

ia d

a C

osta

CEMENTITA (FeCEMENTITA (Fe33C)C)

�� FormaForma--se quando o limite de solubilidade do se quando o limite de solubilidade do carbono carbono éé ultrapassado (6,7% de C)ultrapassado (6,7% de C)

�� ÉÉ dura e frdura e fráágilgil�� Cristaliza no Cristaliza no sitemasitema ortorrômbico (com 12 ortorrômbico (com 12 áátomos tomos de Fe e 4 de C por cde Fe e 4 de C por céélula unitlula unitáária)ria)

�� éé um composto intermetum composto intermetáálico metaestlico metaestáável, vel, embora a velocidade de decomposiembora a velocidade de decomposiçção em ferro ão em ferro αα e Ce C seja muito lentaseja muito lenta

�� A adiA adiçção de Si acelera a decomposião de Si acelera a decomposiçção da ão da cementitacementita para formar grafitapara formar grafita

10

Ces

at E

dil d

a C

osta

/ E

lean

iMar

ia d

a C

osta

PONTOS IMPORTANTES DO PONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA FeSISTEMA Fe--FeFe33C (EUTC (EUTÉÉTICO)TICO)

�� LIGA EUTLIGA EUTÉÉTICATICA: corresponde : corresponde àà liga de liga de mais baixo de fusãomais baixo de fusão

LLííquido quido →→FASE FASE γγ ((austenitaaustenita) + ) + cementitacementita

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

�� As ligas de Ferro fundido acima de 4,3% de C são As ligas de Ferro fundido acima de 4,3% de C são chamadas de ligas chamadas de ligas hipereuthipereutééticasticas

11

Ces

at E

dil d

a C

osta

/ E

lean

iMar

ia d

a C

osta

PONTOS IMPORTANTES DO PONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA FeSISTEMA Fe--FeFe33C (EUTETC (EUTETÓÓIDE)IDE)

�� LIGA EUTETLIGA EUTETÓÓIDE IDE →→ corresponde corresponde àà liga de liga de mais baixa temperatura de transformamais baixa temperatura de transformaçção ão ssóólidalida

AustenitaAustenita FASE FASE αα (FERRITA) + (FERRITA) + CementitaCementita-- Temperatura= 725 Temperatura= 725 °°CC-- Teor de Carbono= 0,8 %Teor de Carbono= 0,8 %�� AAçços com 0,02os com 0,02--0,8% de C são chamadas de a0,8% de C são chamadas de açços os

hipoeutethipoeutetóóideide�� AAçços com 0,8os com 0,8--2,1% de C são chamadas de a2,1% de C são chamadas de açços os

hipereutethipereutetóóidesides

12

Ces

at E

dil d

a C

osta

/ E

lean

iMar

ia d

a C

osta

MICROESTRUTURAS / EUTETMICROESTRUTURAS / EUTETÓÓIDEIDESupondo resfriamento lento para manter o equilSupondo resfriamento lento para manter o equilííbriobrio

�� ÉÉ similar ao similar ao euteutééticoticoConsiste de lamelas alternadas de fase Consiste de lamelas alternadas de fase αα ((ferritaferrita) e ) e

FeFe33C (C (cementitacementita) ) chamadachamada de de

PERLITAPERLITA�� FERRITA FERRITA lamelas + espessas e claraslamelas + espessas e claras

�� CEMENTITA CEMENTITA lamelas + finas e escuraslamelas + finas e escuras

�� Propriedades mecânicas da Propriedades mecânicas da perlitaperlita•• intermediintermediáária entre ria entre ferritaferrita (mole e d(mole e dúúctil) e ctil) e cementitacementita(dura e fr(dura e fráágil)gil)

13

Ces

at E

dil d

a C

osta

/ E

lean

iMar

ia d

a C

osta MICROESTRUTURAS / MICROESTRUTURAS /

EUTETEUTETÓÓIDEIDE

14

Ces

at E

dil d

a C

osta

/ E

lean

iMar

ia d

a C

osta

MICROESTRUTURA DO AMICROESTRUTURA DO AÇÇO O EUTETEUTETÓÓIDE RESFRIADO LENTAMENTEIDE RESFRIADO LENTAMENTE

Somente Perlita

15

Ces

at E

dil d

a C

osta

/ E

lean

iMar

ia d

a C

osta

MICROESTRUTURAS/HIPOEUTETMICROESTRUTURAS/HIPOEUTETÓÓIDEIDESupondo resfriamento lento para manter o equilSupondo resfriamento lento para manter o equilííbriobrio

�� Teor de Carbono = 0,002Teor de Carbono = 0,002-- 0,8 0,8 %%

�� Estrutura Estrutura

FerritaFerrita + + PerlitaPerlita

�� As quantidades de As quantidades de ferritaferrita e e perlitaperlita variam conforme a 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 ��prpróóeuteteutetóóideide ferritaferrita

16

Ces

at E

dil d

a C

osta

/ E

lean

iMar

ia d

a C

osta

MICROESTRUTURA DOS AMICROESTRUTURA DOS AÇÇOS BAIXO OS BAIXO TEOR DE CARBONO TEOR DE CARBONO

Ferrita Perlita

AÇO COM ~0,2%C

17

Ces

at E

dil d

a C

osta

/ E

lean

iMar

ia d

a C

osta MICROESTRUTURA DOS AMICROESTRUTURA DOS AÇÇOS MOS MÉÉDIO DIO

TEOR DE CARBONO RESFRIADOS TEOR DE CARBONO RESFRIADOS LENTAMENTELENTAMENTE

Ferrita Perlita

AÇO COM ~0,45%C

18

Ces

at E

dil d

a C

osta

/ E

lean

iMar

ia d

a C

osta

MICROESTRUTURAS/HIPEREUTETMICROESTRUTURAS/HIPEREUTETÓÓIDEIDESupondo resfriamento lento para manter o equilSupondo resfriamento lento para manter o equilííbriobrio

�� Teor de Carbono = 0,8Teor de Carbono = 0,8--2,06 2,06 %%

�� Estrutura Estrutura

cementitacementita+ + PerlitaPerlita�� As quantidades de As quantidades de

cementitacementita e e perlitaperlita variam variam conforme a % de carbono e conforme a % de carbono e podem ser determinadas podem ser determinadas pela regra das alavancaspela regra das alavancas

�� Partes claras Partes claras ��prpróóeuteteutetóóideide cementitacementita