Diagrama de Fases – Parte 2 http://professores.chapeco.ifsc.edu.br/keli Aula 07

Diagrama Fe-C (Fe-Fe3C)

+ +

+ Ferrita delta Ferrita delta Ferrita delta + + +

Ponto Eutético: 1 líquido se transforma em 2 sólidos. Ex.: L Austenita + Cementita Ponto Eutetóide: 1 sólido se transforma em 2 sólidos. Ex.: Austenita Ferrita + Cementita Ponto Peritético: 1 sólido +1 líquido se transforma em 1 sólido. Ex.: Líquido + ferrita delta Austenita

Diagrama de Fase ou Equilíbrio Essas informações somadas as definições dos aços e fofos, permitem classificar as ligas ferro carbono, para uso no diagrama, da seguinte forma:

Complete as microestruturas com as fases

Diagrama de Fase ou Equilíbrio Normalmente, na extrema esquerda desse eixo, representa-se o ferro puro sem nenhuma adição de carbono, e na extrema direita desse eixo, representa-se o ferro com a máxima adição de carbono que é de 6,7%, pois o carbono forma com o ferro o composto Fe3C, que contém, aproximadamente 6,7% de carbono. Pouco se conhece acima desse teor de carbono, na realidade acima de 4,5% de carbono essas ligas não tem aplicação tecnológica. Cementita: Fe3C Ferro puro

Diagrama de Fase ou Equilíbrio Cada região do diagrama apresenta constituintes característicos, que serão definidos a seguir: Austenita: é definida como uma solução sólida de carbono em ferro gama (Feγ). A solubilidade máxima do carbono na austenita é de 2,1% e ocorre a 1147oC. A austenita: Estrutura CFC Dureza de aproximadamente 300 HB L.R. = 1000 N/mm2 Alongamento de 30% Não é magnética.

Microestrutura da austenita Microestrutura é como se fosse a “foto” da fase

Os aços inoxidáveis duplex foram desenvolvidos para atender às necessidades da indústria química e petroquímica, que necessitam de materiais mais resistentes que os aços inoxidáveis comuns, tanto aos meios corrosivos, quanto às altas temperaturas e pressões [21]. Os aços inoxidáveis duplex surgiram da necessidade de uso em situações onde exige-se, além de resistência à corrosão, uma boa resistência mecânica, alta tenacidade e ductilidade, combinando assim as qualidades dos aços ferríticos e austeníticos.  Tem aplicação na indústria: Química: vasos de pressão, trocadores de calor, reatores, bombas, tanques de produtos químicos. De óleo e gás: resfriadores, blocos de pressão, bloco de válvulas.

Petroquímica: reatores tubulares com revestimento de aço carbono, unidades de dessanilização e destilação, carcaças de bombas de dessulfuração, tubulação para meios contendo Cl e HCl. Papel e celulose: Digestores, pré-aquecedores, evaporadores, equipamentos de branqueamento contendo cloretos. Nuclear: Sistemas de recirculação e refrigeração. Outra importante área de aplicação dos duplex é a da indústria naval, em que uma grande parte dos navios cisterna é construída para o transporte de produtos químicos variados. Estes produtos são frequentemente corrosivos o que exige uma enorme preocupação na escolha do material de construção a ser empregado. Figura 13: Encaixe de tubulações usados na indústria offshore e tubulações

Diagrama de Fase ou Equilíbrio Ferrita: pode ser definida como uma solução sólida de carbono em ferro alfa (Feα). A solubilidade máxima do C na ferrita ocorre em 727 °C e é de 0,022%. A solubilidade do C na temperatura ambiente na ferrita é de 0,008%. A ferrita é um dos constituintes mais dúcteis dos aços. Estrutura CCC Dureza de aproximadamente 90 HB L.R.= 280 N/mm2 Alongamento de 35 a 40% Magnética até 770ºC.

Diagrama de Fase ou Equilíbrio Cementita: é o carboneto de ferro, de fórmula Fe3C, e contém aproximadamente 6,7% de carbono e 93,3% de ferro. É um dos constituintes mais duros e frágeis dos aços, alcançando dureza de 700 HB. É magnética até a temperatura de 210 °C. Cristaliza-se sob a forma ortorrômbica. Alongamento: ~ 0%

Diagrama de Fase ou Equilíbrio Perlita: é uma microestrutura bifásica formada por Ferrita + Cementita. A perlita é composto por 88,5% de ferrita e 11,5% de cementita. A perlita tem: Dureza de aproximadamente 200 HB L.R. = 735 N/mm2 Alongamento de 15%. Normalmente, em condições de equilíbrio a perlita apresenta estrutura lamelar, com placas alternadas de ferrita e cementita. Microestrutura representando a perlita. As lamelas claras são compostas por ferrita e as escuras são compostas por cementita.

Diagrama de Fase ou Equilíbrio AÇO COM ~0,2%C Ferrita Perlita

Diagrama de Fase ou Equilíbrio AÇO COM ~0,45%C Ferrita Perlita

Diagrama de Fase ou Equilíbrio Linha A3 - Indica a temperatura de transformação γ→α. Linha A1 – Indica a ocorrência de uma parada durante a transformação. Assim ao resfriar um aço enquanto a transformação γ→α + Fe3C não se completar a temperatura permanecerá constante. Linha Acm – Indica a temperatura de transformação γ→ Fe3C.

Lista de exercício número 2