Sistema Fe-C ou Fe-Fe3C e microestruturas que se formam no (resfriamento lento)

L+Fe3C

FERRO PURO FERRO  = FERRITA FERRO  = AUSTENITA FERRO  = FERRITA  TF= 1538 C Nas ligas ferrosas as fases ,  e  FORMAM soluções sólidas com Carbono intersticial CARBONO

DIAGRAMA DE FASE Fe-Fe3C TRANSFORMAÇÕES +l +l l+Fe3C PERITÉTICA +l  EUTÉTICA l +Fe3C EUTETÓIDE  +Fe3C AÇO FOFO

Ferro Puro /Formas Alotrópicas FERRO  = 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  = AUSTENITA Estrutura= cfc (tem + posições intersticiais) Temperatura “existência”= 912 -1394C Fase Não-Magnética Solubilidade máx. do Carbono= 2,11% a 1148C

Ferro Puro /Formas Alotrópicas FERRITA AUSTENITA

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

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)

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  e C seja muito lenta

PONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA Fe-Fe3C (EUTÉTICO) LIGA EUTÉTICA: corresponde à liga de mais baixo ponto de fusão Líquido FASE  (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

PONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA Fe-Fe3C (EUTETÓIDE) LIGA EUTETÓIDE Austenita FASE  (FERRITA) + Cementita 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

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

MICROESTRUTURAS / EUTETÓIDE

MICROESTRUTURA DO AÇO EUTETÓIDE RESFRIADO LENTAMENTE Somente Perlita

Aspecto da perlita: Ferrita + cementita

MICROESTRUTURAS /HIPOEUTETÓIDE Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrio Teor de Carbono = 0,002- 0,77 % 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

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

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

Partes claras  cementita próeutetóide. 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.

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

Aspecto esquemático de um aço hipereutetoide