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Notas_de_aula_Ivani_2010_2

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(g-Fe, CFC)
 1394°C-1538°C => Fe na forma de Delta Ferrita 
( -Fe,CCC) - nenhum valor tecnológico
• Solubilidade do C em Fe
 Na fase a - máximo de 0.022%
 Na fase g - máximo de 2.11%
• Cementita - Fe3C
 Composto estável que se forma nas fases a e g quando a solubilidade 
máxima é excedida, até 6.7 wt% C.
 É dura e quebradiça. A resistência de aços é aumentada pela sua 
presença.
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Evolução microestrutural 
• Concentração eutetóide
g g
g
g
g
g + Fe3C
0.77 wt% C
a  g
727°C
a
Inicialmente, temos apenas a fase g. 
A uma temperatura imediatamente 
abaixo da eutetóide toda a fase g se 
transforma em perlita (ferrita + Fe3C) 
de acordo com a reação eutetóide. 
Estas duas fases tem concentrações 
de carbono muito diferentes. 
Esta reação é rápida. Não há tempo 
para haver grande difusão de carbono. 
As fases se organizam como lamelas 
alternadas de ferrita e cementita.
Perlita
(a + Fe3C)
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Evolução microestrutural (cont.)
• Concentração hipo-eutetóide
Inicialmente, temos apenas a fase g.
Em seguida começa a surgir fase a
nas fronteiras de grão da fase g. 
A uma temperatura imediatamente 
acima da eutétoide a fase a já cresceu, 
ocupando completamente as fronteiras 
da fase g. A concentração da fase a é 
0.022 wt% C. A concentração da 
fase g é 0.77 wt% C, eutetóide.
A uma temperatura imediatamente 
abaixo da eutetóide toda a fase g se 
transforma em perlita (ferrita 
eutetóide + Fe3C). A fase a, que não 
muda, é denominada 
ferrita pro-eutetóide.
g
a
g + Fe3C
a  g
727°C
g g
gg
g
g
aa
g g
g
g
a
a  Fe3C
a pro-eutetóide
perlita
C0
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Evolução microestrutural (cont.)
• Concentração hiper-eutetóide
Inicialmente, temos apenas a fase g.
Em seguida começa a surgir fase Fe3C 
nas fronteiras de grão da fase g. A 
concentração da Fe3C é constante igual 
a 6.7 wt% C. A concentração da 
austenita cai com a temperatura 
seguindo a linha que separa o campo
g+Fe3C do campo g. A uma temperatura 
imediatamente acima da eutetóide a 
concentração da fase g é 0.77 wt% C, 
eutétóide.
A uma temperatura imediatamente 
abaixo da eutetóide toda a fase g se 
transforma em perlita. A fase Fe3C , que 
não muda, é denominada cementita 
pro-eutetóide.
g
a
g + Fe3C
a  g
727°C
g g
g
g
g g
gg
a  Fe3C
Fe3C pro-eutetóide
perlita
C1
Fe3C
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Exemplos de microestruturas
Aço hipo-eutetóide com 0.38 wt% C,
composto por ferrita pro-eutetóide (fase
clara) e perlita [fase com lamelas claras
(ferrita) e escuras (cementita)]. 635x.
Aço hiper-eutetóide com 1.40 wt% C,
composto por cementita pro-eutetóide (fase
clara) e perlita. 1000x.
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Glossário
• Austenita = g-Fe = fase g
• Ferrita = a-Fe = fase a
• Cementita = Fe3C (6.7 wt% C em Fe)
• Perlita = Ferrita e Cementita em lamelas alternadas
• Hipo = menor que - Hiper = maior que
• Ferrita pro-eutetóide = Ferrita que se forma a T >Teutetóide
p/composição hipo-eutetóide (<0.77 wt%C)
• Cementita pro-eutetóide = Cementita que se forma a 
T >Teutetóide p/composição hiper-eutetóide.
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Um aço hipoeutetoide é resfriado de
950oC até 728oC. Calcule a
porcentagem em peso de austenita e de
ferrita proeutetoide neste aço.
g
a
g + Fe3C
a  g
727°C
a  Fe3C
0,45%
0,770,02
A
B
C
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g
a
g + Fe3C
a  g 727°C
a  Fe3C
0,45%
0,02A B C
Um aço hipoeutetoide é resfriado de 950oC
até 726oC. Calcule a porcentagem de em peso
de ferrita eutetoide e cementita neste aço.
6,67%C
Ferrita eutetoide = ferrita total –ferrita proeutetoide
Ferrita Eutetoide = Ferrita total (93.5) – Ferrita Proutetoide (43) = 50.5% 
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Tratamentos Térmicos e Fases Metaestáveis
• As fases mostradas no diagrama só são formadas se o 
resfriamento for lento.
 É necessário dispor de tempo para que os átomos de 
carbono se movam através da rede do ferro. Difusão.
• Caso o resfriamento seja rápido, fases de não 
equilíbrio, metaestáveis, se formam.
 Ex: Martensita – fase formada a partir do resfriamento 
abrupto da austenita. Fase extremamente dura.
• Ao resfriamento abrupto se dá o nome de têmpera (em 
inglês quenching).
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Aços TRIP
• No resfriamento abrupto, em certas faixas de concentração de 
carbono, obtém-se, além da martensita, austenita a temperatura 
ambiente.
• A austenita “não deveria existir” nesta temperatura. Assim, ela 
é metaestável e pode se transformar em outra fase, quando o 
material sofre alguma intervenção.
 Ex: Austenita se transforma em martensita.
• Nos aços TRIP – Transformation Induced Plasticity 
(Plasticidade induzida por transformação), a austenita se 
transforma em martensita devido ao efeito de uma força que 
causa uma deformação.
 Esta transformação torna o aço mais plástico, daí a origem do nome.
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Aços TRIP
São excepcionalmente resistentes e possuem dutilidade moderada. Esta
caracteristica de dutilidade e resistencia é o resultado de uma mudança na rede
cristalina. Quando o aço sofre a ação de uma força, a estrutura cristalina muda de
CFC (austenita) a CCC (martensita). Esta transformação ocorre pelo
cisalhamento da rede cristalina tornando o aço mais plástico e por isso o nome
TRIP
http://video.google.com/videoplay?docid=3621397067109726490
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Aços TRIP
A microestrutura dos aços TRIP é constituída de austenita retida em 
uma matriz de ferrita primária e fases duras como martensita e ferrita
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Aços TRIP são particularmente uteis para
proteção de impacto lateral. A medida que o
material se deforma e absorve a energia de
impacto, também se torna mais resistente
e endurece prevenindo o colapso total das
seções laterais protegendo os passageiros.
Aços TRIP
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Aplicações dos Aços TRIP
• Aços TRIP são particularmente uteis para proteção de 
impacto lateral. A medida que o material se deforma e 
absorve a energia de impacto, também se torna mais 
resistente e endurece prevenindo o colapso total das 
seções laterais protegendo os passageiros.
Barra de reforço no painel da porta e coluna B
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Detalhes das Aplicações de Aços TRIP
Coluna B
TRIP780
1.3 mm2 mm
Alma do Parachoque 
TRIP780/1.6mm
2 mm1.5 mm1.5 mm 1.8 mm
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Tópico Teórico:
Introdução a 
Propriedades Mecânicas
Ref. Callister – Cap. 6
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Curva Tensão-Deformação
Amostra
Gage 
Length
Célula de Carga
Tração
0 2 3 4 51
0
50