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Introdução a tecnologia dos materiais Prof. Henrique Cezar Pavanati, Dr. Eng CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE SANTA CATARINA UNIDADE DE ENSINO.

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1 Introdução a tecnologia dos materiais Prof. Henrique Cezar Pavanati, Dr. Eng CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE SANTA CATARINA UNIDADE DE ENSINO DE FLORIANÓPOLIS DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE METAL MECÂNICA - DAMM ProIn I

2 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 2 Diagramas de Fase ou de Equilíbrio 1. IMPORTÂNCIA: -Dá informações direta sobre as fases presentes no material em função da temperatura e composição -Conhecendo as fases pode-se estimar o tipo de microestrutura presente e daí as propriedades - Permite a visualização da solidificação e fusão - Dá informações sobre outros fenômenos

3 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 3 LIMITE DE SOLUBILIDADE: é a concentração máxima de átomos de soluto que pode dissolver-se no solvente, a uma dada temperatura, para formar uma solução sólida. Diagramas de Fase ou de Equilíbrio Quando o limite de solubilidade é ultrapassado forma-se uma segunda fase com composição distinta

4 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 4 Diagramas de Fase ou de Equilíbrio – Sistema Binário Isomorfo - quando a solubilidade é completa (Exemplo: Sistema Cu-Ni)

5 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 5 - Fases presentes - localiza-se a temperatura e composição deseja da e verifica-se o número de fases presentes - Composição química das fases usa-se o método da linha de conexão (isoterma – linha horizontal do diagrama de fases) Para um sistema monofásico a composição é a mesma da liga - Percentagem das fases - (quantidades relativas das fases) regra da alavanca Interpretação do diagrama de equilíbrio

6 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 6 Comp. Liq= 32% de Ni e 68% de Cu Comp. Sol. = 45% de Ni e 55% de Cu Interpretação do diagrama de equilíbrio Linha de conexão (isoterma)

7 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 7 Composição das fases Percentagem das fases Fase líquida Fase sólida Comp. Liq= 31,4% Ni e 68,9%Cu Comp. Sol. = 42,5,4 %Ni e %57,5Cu L = S R+S S = R R+S L = C -C 0 C -C L L = C o -C L C -C L

8 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 8 Mudança na composição das fases durante o processo de solidificação

9 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 9 Sistemas eutéticos binários Diagrama Chumbo- Estanho

10 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 10 Reação eutética: Líquido + Neste caso a solidificação processa-se como num m etal puro, no entanto o produto é 2 fases sólidas disti ntas. Microestrutura do eutético: LAMELAR camadas alternadas de fase e. Ocorre desta forma porque é a de menor percurso para a difusão Sistemas eutéticos binários

11 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 11 Líquido + LINHA SOLVUS ( ) + Indica solubilidade Sistemas eutéticos binários

12 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 12 HIPOEUTÉTICO COMPOSIÇÃO MENOR QUE O EUTÉTICO HIPEREUTÉTICO COMPOSIÇÃO MAIOR QUE O EUTÉTICO Sistemas eutéticos binários

13 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 13 Região preta é a fase primária rica em Pb Lamelas são constituíd as de fase rica em Pb e fase rica em Sn Sistemas eutético binário – Pb-Sn microestrutura

14 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 14 Diagrama Ferro - Carbono

15 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 15 FERRO PURO FERRO = FERRITA FERRO = AUSTENITA FERRO = FERRITA TF= 1534 C As fases, e são soluções sólidas com Carbono intersticial cfc ccc

16 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 16 FERRITAAUSTENITA

17 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 17 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 + posiçõe s intersticiais) Temperatura existência = C Fase Não-Magnética Solubilidade máx do Carbono = 2,14% a 1147 C É mais dura

18 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 18 Ferro Puro= até 0,008% de Carbono Aço= 0,008 até 2,1% de Carbono Ferro Fundido= 2,1-4,5% de Carbono Fe 3 C (CEMENTITA)= Forma-se quando o limite d e solubilidade do carbono é ultrapassado (6,7% d e C) Sistema Fe-Fe 3 C

19 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 19 Sistema Fe-Fe 3 C - Eutetóide

20 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 20 Perlita

21 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 21 Sistema Fe-Fe3C - Eutetóide 100% Perlita

22 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 22 Sistema Fe-Fe3C - hipoeutetóide Ferrita Perlita

23 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 23 Sistema Fe-Fe3C - hipereutetóide Cementita Fe3C Perlita


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