Aula 3 - Diagrama Ferro Carbono

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Sistema Fe-C ou Fe-Fe3C e microestruturas que se formam no resfriamento lento
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DIAGRAMA DE FASE Fe-Fe3C
TRANSFORMAÇÃO ALOTRÓPICA
+Fe3C
+l
l+Fe3C
+Fe3C
CCC
CFC
CCC
+ 
+l
As fases ,  e  são soluções sólidas com Carbono intersticial
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FERRO PURO
FERRO  = FERRITA
FERRO  = AUSTENITA
FERRO  = FERRITA 
TF= 1534 C
Nas ligas ferrosas as fases ,  e  FORMAM soluções sólidas com Carbono intersticial
CARBONO
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DIAGRAMA DE FASE Fe-Fe3C
TRANSFORMAÇÔES
+l
l+Fe3C
+l
PERITÉTICA
 +l 
EUTÉTICA
l +Fe3C
EUTETÓIDE
 +Fe3C
AÇO
FOFO
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Ferro Puro /Formas Alotrópicas
FERRO  = FERRITA
Estrutura= ccc
Temperatura “existência”= até 912 C
Fase Magnética até 768 C (temperatura de Curie)
Solubilidade máx do Carbono= 0,02% a 727 C
FERRO  = AUSTENITA
Estrutura= cfc (tem + posições intersticiais)
Temperatura “existência”= 912 -1394C
Fase Não-Magnética
Solubilidade máx do Carbono= 2,14% a 1148C
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Ferro Puro /Formas Alotrópicas
FERRO  = FERRITA 
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
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Sistema Fe-Fe3C
Ferro Puro= até 0,02% de Carbono
Aço= 0,02 até 2,06% 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)
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CEMENTITA (Fe3C)
Forma-se quando o limite de solubilidade do carbono é ultrapassado (6,7% de C)
É dura e frágil
Cristaliza no sitema 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
A adição de Si acelera a decomposição da cementita para formar grafita
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PONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA Fe-Fe3C (EUTÉTICO)
LIGA EUTÉTICA: corresponde à liga de 				mais baixo 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
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PONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA Fe-Fe3C (EUTETÓIDE)
LIGA EUTETÓIDE  corresponde à liga de mais baixa temperatura de transformação sólida
Austenita		FASE  (FERRITA) + Cementita
- Temperatura= 725 C
- Teor de Carbono= 0,8 %
Aços com 0,02-0,8% de C são chamadas de aços hipoeutetóides
Aços com 0,8-2,1% de C são chamadas de aços hipereutetóides
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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)