diag equil fec mcm eme106 2sem2014

7/24/2019 Diag Equil FeC MCM EME106 2sem2014

1/30

Diagramas de Equilbrio Fe-C

Profa. Solange de Souza

Diamantina, 2014

1/30


2/30

Introduo

Por que estudar o diagrama de equilbrioferro-carbono (Fe-C)?

Uma das razes pelas quais o conhecimento e acompreenso do diagrama de equilbrio Fe-C importante para o engenheiro est relacionada:

ao projeto e ao controle dos procedimentos

utilizados em tratamentos trmicos. Algumas propriedades dos materiais so funes

das suas microestruturas e, consequentemente,dos seus histricos trmicos.

2/30


3/30

Introduo

De todos os SISTEMAS DE LIGAS BINRIAS, possivelmente, ...

... o sistema Fe-C o mais importante.

Tanto os AOS quanto os FERROS FUNDIDOS, que so osprincipais materiais estruturais de toda e qualquer culturatecnologicamente avanada, ...

... consistem essencialmente em ligas Fe-C.

3/30


4/30

Introduo

O diagrama de equilbrio ferro-carbono (Fe-C)

O diagrama de equilbrio ferro-carbeto de ferro (Fe-Fe3C)

O desenvolvimento das microestruturas emligas ferro-carbono (Fe-C)

4/30


5/30

O diagrama de equilbrio Fe-C

6,70 5/30


6/30

6,70

Esto contidos os materiais metlicos mais importantes em toda e qualquer culturatecnologicamente avanada > AOS e FERROS FUNDIDOS

O diagrama de equilbrio Fe-C

6/30


7/30

O diagrama de equilbrio Fe-Fe3C

Aos Ferros fundidos

7/30


8/30

Aos Ferros fundidos

FERRO (puro)0 a 0,008 %p C

AOS0,008 a 2,14 %p C

FERROS FUNDIDOS

2,14 a 6,70 %p C


8/30


9/30

Aos Ferros fundidos


9/30


10/30

Aos

Ferrita(Fe- ou Ferrita)

Fe (puro)0 a 0,008 % p C

Temperatura ambienteTransforma

espolimrficasdoFepur

o

CCC

Magntica (abaixo de 768C)


10/30


11/30

Aos

Ferrita (Fe-ou Ferrita)

Fe (puro)0 a 0,008 % p C

Temperatura ambiente

Austenita(Fe-)

Transforma


o

CCC

CFC


11/30


12/30

Aos

Ferrita (Fe-ou Ferrita)

Fe (puro)0 a 0,008 % p C

Temperatura ambiente

Ferrita(Fe- )

Austenita(Fe-)

Fe (estado lquido)

Transforma


o

CCC

CCC

CFC


12/30


13/30


13/30


14/30

Carbeto de ferro, ou cementita (Fe3C)

Dura e frgil

Estrutura cristalina ortorrmbica

Composto intermetlico metaestvel

Velocidade de decomposio

em Fe-e C (grafita) > muito lenta

Diagrama Fe-Fe3C fora do equilbrio

Si acelera a decomposio da Fe3C

para formar grafita


14/30


15/30

(0,022 %p C)

(2,14 %p C)

Solubilidade mx.

(0,09 %p C)


15/30


16/30

(0,022 %p C)

(2,14 %p C)

Solubilidade mx.

(0,09 %p C)


tomo de carbono:muito pequeno para formar uma soluo slida substitucional

muito grande para formar uma intersticial extensa 16/30


17/30

Ponto Eutetide

Ponto Euttico


Ponto Perittico

17/30


18/30

Ponto Euttico

Ponto Euttico

L + Fe3CResfriamento

Aquecimento


18/30


19/30


Ponto Perittico Ponto Perittico

+ L Resfriamento

Aquecimento

19/30


20/30

Ponto Eutetide

(0,76 %p C) (0,022 %p C) + Fe3C (6,70 %p C)Resfriamento

Aquecimento


Ponto Perittico

20/30


21/30

O desenvolvimento das microestruturas emligas Fe-C

As vrias microestruturas em LIGAS DE AO

As relaes destas microestruturas com o diagrama defases Fe-Fe3C

Essas microestruturas dependem tanto do teor decarbono quanto do tratamento trmico

21/30


22/30


(0,76 %p C)

(0,022 %p C) + Fe3C (6,70 %p C)

Perlita

Resfriamento

Ao Eutetide

22/30


23/30

O desenvolvimento das microestruturas emligas Fe-CAo Eutetide

Perlita(0,022 %p C) + Fe3C (6,70 %p C)

lamelas + espessas

claras

lamelas + finas

escuras

23/30


24/30


Ferrita Cementita

mole, dctil e tenaz

Aumenta a tenacidade do ao (mais

energia para causar fratura)

Abaixa a resistncia trao

dura e frgil

Abaixa a tenacidade do ao (menor

energia para causar fratura)

Aumenta a resistncia trao

Perlita

um microconstituinte, no uma fase!

composta por lamelas (camadas)alternadas de ferrita e cementita

Nome perlita devido sua aparncia de madreprola quando vista sob

um microscpio a baixas ampliaes 24/30

d l d


25/30

O desenvolvimento das microestruturas emligas Fe-CAo Hipoeutetide

Perlita ( eutetide+ Fe3C)

proeutetide

25/30

d l i d i


26/30

O desenvolvimento das microestruturas emligas Fe-CAo Hipereutetide

Perlita ( + Fe3Ceutetide)

Fe3C proeutetide

26/30

O d l i d i


27/30


27/30

Microestrutura de um ao laminado (Fe 1%p C) atacado com o reagente Beraha, que colore

a cementita. A seta indica a cementita proeutetide que se precipitou no contorno de gro daaustenita ,antes da reao eutetide (10 m).

O d l i d i


28/30


Recozimentopleno

Recozimento para alvio de tenses:

Abaixo da linha A1 nenhuma transformao ocorre (500oC a 650C)

Linha A1

Linha A3Linha Acm

+ Fe3C (a 727C)

(para aos hipoeutetides) (para o Fe puro ocorre a 912C)Fe3C (para aos hipereutetides)

28/30

O d l i d i


29/30


29/30


30/30

Problema-exemplo

Determinao das quantidades relativas dos microconstituintes

ferrita, cementita e perlita.

Para uma liga com composio de 99,65%p Fe-0,35%p C a uma

temperatura imediatamente abaixo da eutetide, determinar o seguinte:

(a) As fraes das fases ferrita total e cementita.

(b) As fraes de ferrita proeutetide e perlita.

(c) A frao de ferrita eutetide.

30/30

diag equil fec mcm eme106 2sem2014

Documents