Introdução a tecnologia dos materiais

Apresentação em tema: "Introdução a tecnologia dos materiais"— Transcrição da apresentação:

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

2 1. IMPORTÂNCIA: Diagramas de Fase ou de Equilíbrio
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 Diagramas de Fase ou de Equilíbrio
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. Quando o limite de solubilidade é ultrapassado forma-se uma segunda fase com composição distinta

4 Diagramas de Fase ou de Equilíbrio – Sistema Binário
Isomorfo - quando a solubilidade é completa (Exemplo: Sistema Cu-Ni)

5 Interpretação do diagrama de equilíbrio
- Fases presentes - localiza-se a temperatura e composição desejada 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

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

7 L = S R+S L = C-C0 C-CL S = R R+S L = Co-CL C-CL
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 L = C-C0 C-CL S = R R+S L = Co-CL C-CL

8 Mudança na composição das fases durante o processo de solidificação

9 Diagrama Chumbo-Estanho
Sistemas eutéticos binários Diagrama Chumbo-Estanho

10 Reação eutética: Líquido  +  Sistemas eutéticos binários
Neste caso a solidificação processa-se como num metal puro, no entanto o produto é 2 fases sólidas distintas. Microestrutura do eutético: LAMELAR camadas alternadas de fase  e . Ocorre desta forma porque é a de menor percurso para a difusão

11 Sistemas eutéticos binários
Líquido  +  () ()  +  LINHA SOLVUS Indica solubilidade

12 Sistemas eutéticos binários
HIPOEUTÉTICO COMPOSIÇÃO MENOR QUE O EUTÉTICO HIPEREUTÉTICO COMPOSIÇÃO MAIOR QUE O EUTÉTICO

13 Sistemas eutético binário – Pb-Sn microestrutura
Região preta é a fase primária  rica em Pb Lamelas são constituídas de fase  rica em Pb e fase  rica em Sn

14 Diagrama Ferro - Carbono

15 As fases ,  e  são soluções sólidas com Carbono intersticial
FERRO PURO FERRO  = FERRITA FERRO  = AUSTENITA FERRO  = FERRITA  TF= 1534 C As fases ,  e  são soluções sólidas com Carbono intersticial ccc cfc ccc

16 FERRITA AUSTENITA

17 Estrutura= cfc (tem + posições intersticiais)
FERRO  = AUSTENITA Estrutura= cfc (tem + posições intersticiais) Temperatura “existência” = C Fase Não-Magnética Solubilidade máx do Carbono= 2,14% a C É mais dura 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

18 Ferro Puro= até 0,008% de Carbono Aço= 0,008 até 2,1% de Carbono
Sistema Fe-Fe3C Ferro Puro= até 0,008% de Carbono Aço= 0,008 até 2,1% de Carbono Ferro Fundido= 2,1-4,5% de Carbono Fe3C (CEMENTITA)= Forma-se quando o limite de solubilidade do carbono é ultrapassado (6,7% de C)

19 Sistema Fe-Fe3C - Eutetóide

20 Perlita

21 Sistema Fe-Fe3C - Eutetóide
100% Perlita

22 Sistema Fe-Fe3C - hipoeutetóide
Perlita Ferrita

23 Sistema Fe-Fe3C - hipereutetóide
Perlita Cementita Fe3C