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10 DIAGRAMA DE FASES

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Prévia do material em texto

1 
CIÊNCIA DOS MATERIAIS 
Prof. Hairton 
hairtonsousa@hotmail.com 
 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• INTRODUÇÃO 
DIAGRAMA DE FASES 
• INTRODUÇÃO 
Por quê estudar? 
 
– O entendimento de diagramas de fases para sistemas de 
ligas é extremamente importante porque: 
• existe uma forte correlação entre microestrutura e 
propriedades mecânicas e; 
• o desenvolvimento da microestrutura de uma liga está 
relacionado às características de seu diagrama de fases. 
 
– Em adição, diagramas de fases fornecem valiosa 
informação sobre fusão, solidificação, cristalização e outros 
fenômenos. 
DIAGRAMA DE FASES 
• DEFINIÇÕES E CONCEITOS BÁSICOS 
 
– COMPONENTE: são metais puros e/ou compostos dos 
quais uma liga é constituída. Por exemplo, num latão de 
cobre-zinco, os componentes são Cu e Zn. 
 
– SOLUTO: Componente que encontra-se em menor 
quantidade. 
 
– SOLVENTE: Componente que encontra-se em maior 
quantidade. 
 
– SOLUÇÃO SÓLIDA: consiste de átomos de pelo menos 2 
diferentes tipos; 
• os átomos de soluto ocupam posições quer subs-
titucionais quer intersticiais na rede do solvente, e a 
estrutura cristalina do solvente é mantida. 
DIAGRAMA DE FASES 
• LIMITE DE SOLUBILIDADE 
 
– Para muitos sistemas de ligas e em uma dada temperatura 
específica, existe uma máxima concentração de átomos 
soluto que podem se dissolver no solvente para formar 
uma solução sólida; 
• isto é denominado um limite de solubilidade. 
 
– A adição de soluto em excesso a este limite de solubilidade 
resulta na formação de uma outra solução sólida ou um 
composto que tenha composição distintamente diferente. 
 
– Para ilustrar este conceito, considere-se o sistema açucar-
água ( C12H22O11 - H2O). 
DIAGRAMA DE FASES 
• LIMITE DE SOLUBILIDADE 
• O limite de solubilidade 
numa temperatura é a com-
posição que corresponde à 
interseção da dada coorde-
nada da temperatura e a 
linha do limite de solubili-
dade. 
 
• Por exemplo, a 20°C a máxi-
ma solubilidade de açúcar em 
água é 65% em peso. 
 
• Como a Figura indica, o li-
mite de solubilidade cresce 
levemente com a elevação da 
temperatura. 
DIAGRAMA DE FASES 
• FASES 
– Uma fase pode ser definida como uma porção homogênea 
de um sistema que tem características química e físicas 
uniformes. 
– Todo material puro é considerado como sendo uma fase; 
assim é também toda solução sólida, solução líquida e 
solução gasosa. 
– Por exemplo, a solução de xarope açucar-água discutida é 
uma fase e o açucar sólido é uma outra. 
– Cada uma tem diferentes propriedades físicas (uma é um 
líquido, a outra é um sólido); 
• além disso, cada uma é diferente quimicamente (isto é, tem 
uma composição química diferente); 
• uma é um açucar virturalmente puro, a outra é uma solução 
de água e C12H22O11. 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• FASES 
– EXERCÍCIO: Quantas fases e quais são? 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• MICROESTRUTURA 
 
– Esta sujeita à observação microscópica direta utilizando-se 
microscópios óticos ou eletrônicos. 
 
– Em ligas metálicas, microestrutura é caracterizada pelo 
número de fases presentes, suas proporções e a maneira 
na qual elas estão distribuídas ou arranjadas. 
 
– A microestrutura de uma liga depende de variáveis tais 
como: 
• os elementos de liga presentes; 
• suas concentrações e; 
• o tratamento térmico da liga (isto é, a temperatura do 
tratamento, o tempo de aquecimento até a temperatura do 
tratamento e a taxa de resfriamento desde a temperatura do 
tratamento até à temperatura ambiente). 
DIAGRAMA DE FASES 
• MICROESTRUTURA 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• EQUILIBRIO DE FASES 
 
– O termo equilíbrio de fase refere-se ao equilíbrio uma 
vez que se aplica a sistemas nos quais pode existir 
mais de uma fase. 
 
– Equilíbrio de fase é refletido por uma constância com 
o tempo nas características de fases de um sistema. 
 
– EX: Suponha-se que um xarope açucar- água esteja 
contido num vaso fechado e a solução esteja em 
contato com açúcar sólido a 20°C. 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• EQUILIBRIO DE FASES 
– Se o sistema estiver em equilíbrio, a composição do 
xarope é 65% C12H22O11 - 35% H2O, em peso e as 
quantidades de composições do xarope e do açúcar 
sólido permaneceram constantes com o tempo. 
 
 
 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• EQUILIBRIO DE FASES 
– Se a temperatura do sistema é repentinamente 
elevada - digamos, para 100°C - este equilíbrio ou 
balanço é temporariamente perturbado no sentido de 
que o limite de solubilidade foi aumentado para 80% 
C12H22O11 . 
 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• EQUILIBRIO DE FASES 
 
– Assim, uma quantidade de açúcar sólido se dissolverá 
na solução de xarope. 
 
– Isto continuará até que nova concentração de 
equilíbrio do xarope é estabelecida na temperatura 
maior. 
 
• NOTA: Não é importante apenas o entendimento dos 
estados e estruturas em condições de equilíbrio, mas 
também deve ser considerado a velocidade ou taxa na 
qual essas condições são estabelecidos e os fatores que 
afetam a taxa. 
DIAGRAMA DE FASES 
• DIAGRAMAS DE FASES EM EQUILÍBRIO 
 
– Muitas microestruturas se desenvolvem a partir de 
transformações de fase, ou seja, as mudanças que 
ocorrem entre fases quando a temperatura é alterada 
(ordinariamente no resfriamento). 
 
– Isto pode envolver a transição a partir de uma fase para 
uma outra, ou o aparecimento ou desaparecimento de 
uma fase. 
 
– Diagramas de fases são úteis para prever as 
transformações de fases e as microestruturas resultantes. 
 
– Diagramas de fase em equilíbrio representam a correlação 
entre temperatura e as composições e quantidades de 
fases em equilíbrio. 
DIAGRAMA DE FASES 
• SISTEMAS ISOMORFOS BINÁRIOS 
 
 
• SISTEMA COBRE – NÍQUEL: 
 
 
• A Temperatura é plotada ao 
longo da ordenada, e a abscissa 
representa a composição da 
liga, em porcentagem em peso 
(base) e porcentagem atômica 
(topo) de níquel. 
 
• A composição varia de 0% Ni 
(100%Cu), em peso, na extre-
midade horizontal esquerda e 
100%Ni (0%Cu), em peso, na 
extremidade horizontal direita. 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• SISTEMAS ISOMORFOS BINÁRIOS 
 
 
• SISTEMA COBRE – NÍQUEL: 
 
 
• Três diferentes regiões de 
fase, ou campos, aparecem no 
diagrama de fases, um campo 
alfa, um campo de líquido (L) e 
um campo bifásico a + L. 
 
 
• Cada região é definida pela 
fase ou fases que existem ao 
longo da faixa de temperaturas 
e composições delimitadas 
pelas linhas de limites de fase. 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• SISTEMAS ISOMORFOS BINÁRIOS 
Figura 9.2 (a) Diagrama de fases cobre-níquel. 
Curva solidus: separa 
os campos das fases 
alfa e alfa +L. Tudo que 
está abaixo desta linha 
é sólido (alfa). 
Curva liquidus: separa 
os campos das fases L 
e alfa +L. Tudo que 
está acima desta linha 
é líquido (L). 
Temperatura de fusão 
dos componentes puros: 
É representado pelo 
ponto de interceptação 
entre as linhas liquidus e 
solidus. 
DIAGRAMA DE FASES 
• SISTEMAS ISOMORFOS BINÁRIOS 
 
 
• SISTEMA COBRE – NÍQUEL: 
 
 
• O líquido L é uma solução 
líquida composta de cobre e de 
níquel. 
 
• A fase alfa é uma solução 
sólida substitucional consistin-
do de átomos de Cu e de Ni e 
tendo uma estrutura cristalina 
CFC. 
 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• SISTEMAS ISOMORFOS BINÁRIOS 
 
 
• SISTEMA COBRE – NÍQUEL: 
 
 
• Em temperaturas abaixo de 
cerca de 1080°C cobre e níquel 
são mutuamente solúveis no 
estado sólido para todas as 
composições. 
 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• SISTEMAS ISOMORFOS BINÁRIOS 
 
 
• SISTEMA COBRE – NÍQUEL: 
 
 
• Esta solubilidade completa é 
explicada pelo fato de queCu e 
Ni terem: 
 
• a mesma estrutura cristali-
na (CFC); 
 
• raios iônicos e eletronega-
tividades quase idênticos e; 
 
• valências similares. 
 
 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• SISTEMAS ISOMORFOS BINÁRIOS 
 
 
• SISTEMA COBRE – NÍQUEL: 
 
 
• O sistema cobre-níquel é de-
nominado isomorfo por causa 
desta completa solubilidade 
líquida e sólida dos 2 compo-
nentes. 
 
 
 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• SISTEMAS ISOMORFOS BINÁRIOS 
 
 
• SISTEMA COBRE – NÍQUEL: 
 
 
• Para qualquer composição 
que não seja a dos compo-
nentes puros, este fenômeno 
de fusão ocorrerá ao longo da 
faixa de temperatura entre as 
linhas solidus e liquidus; 
 
• As fases sólido a e líquida 
estarão em equilíbrio dentro da 
faixa de temperatura. 
 
 
 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• SISTEMAS ISOMORFOS BINÁRIOS 
 
 
• SISTEMA COBRE – NÍQUEL: 
 
 
• Por exemplo, ao se aquecer 
uma liga de composição em 
peso igual a 50% Ni - 50% Cu, 
em peso, a fusão se inicia a 
aproximadamente 1280°C; 
 
• A quantidade de fase líquida 
cresce continuamente com a 
elevação da temperatura até 
cerca de 1320°C, na qual a liga 
estará completamente líquida. 
 
 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• INTERPRETAÇÃO DOS DIAGRAMAS DE FASES 
 
– Para um sistema binário de composição e temperatura 
conhecidas que esteja em equilíbrio, pelo menos 3 tipos 
de informação são disponíveis: 
 
• (1) as fases que estão presentes; 
 
• (2) as composições destas fases; 
 
• (3) as porcentagens ou frações das fases. 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• INTERPRETAÇÃO DOS DIAGRAMAS DE FASES 
 
 
• Fases presentes: 
 
 
• Localizar o ponto tempera-
tura-composição no diagrama e 
observar com quais fases o 
campo de fases correspon-
dente está identificado. 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• INTERPRETAÇÃO DOS DIAGRAMAS DE FASES 
 
 • Fases presentes: 
 
 
• Por exemplo, uma liga de 
composição em peso igual a 
60%Ni e 40%Cu a 1100°C 
estaria localizada no ponto A; 
uma vez que este ponto se 
situa na região alfa, apenas 
uma única fase alfa estará 
presente. 
 
• Por outro lado, uma liga 
35%Ni- 65%Cu, em peso, a 
1250°C (ponto B ) consistirá das 
fases alfa e líquido em 
equilíbrio. 
DIAGRAMA DE FASES 
• DESENVOLVIMENTO DA MICROESTRUTURA EM LIGAS 
ISOMORFAS – (RESFRIAMENTO EM EQUILÍBRIO) 
 
• Neste ponto é instrutivo 
examinar o desenvolvimento 
de microestrutura que ocorre 
para ligas isomórficas durante 
a solidificação. 
 
• Consideramos que o resfria-
mento ocorre muito lenta-
mente, no sentido de que o 
equilibrio de fase é conti-
nuamente mantido. 
DIAGRAMA DE FASES 
• DESENVOLVIMENTO DA MICROESTRUTURA EM LIGAS 
ISOMORFAS – (RESFRIAMENTO EM EQUILÍBRIO) 
 
• Consideremos o sistema 
cobre-níquel, especificamen-
te uma liga de composição 
35%Ni-65%Cu, em peso, en-
quanto ela é resfriada a partir 
de 1300°C. 
 
• O resfriamento de uma liga 
com a composição acima cor-
responde a mover-se para 
baixo ao longo da linha verti-
cal tracejada. 
DIAGRAMA DE FASES 
• SISTEMAS EUTÉTICOS BINÁRIOS (Cobre – Prata) 
 
Alfa: solução 
sólida rica 
em Cobre 
(solvente) 
Beta: solução 
sólida rica 
em Prata 
(solvente) 
Solubilidade 
máxima de 
Cu em Ag. 
DIAGRAMA DE FASES 
• SISTEMAS EUTÉTICOS BINÁRIOS (Chumbo – Estanho) 
DIAGRAMA DE FASES 
• DESENVOLVIMENTO DE MICROESTRUTURA EM LIGAS EUTÉTICAS 
 
 
• Dependendo da composição, 
vários diferentes tipos de mi-
croestrutura são possíveis para 
resfriamento lento de ligas per-
tencendo a sistemas eutéticos 
binários. 
 
• Primeiro caso: é para com-
posições variando entre um 
componente puro e a máxima 
solubilidade sólida para aquele 
componente à temperatura 
ambiente [20°C (70°F)]. 
DIAGRAMA DE FASES 
• DESENVOLVIMENTO DE MICROESTRUTURA EM LIGAS EUTÉTICAS 
 
 
• Segundo caso: é para com-
posições que se encontram na 
faixa entre o limite de solu-
bilidade à temperatura ambi-
ente e a solubilidade máxima 
na temperatura do eutético. 
DIAGRAMA DE FASES 
• DESENVOLVIMENTO DE MICROESTRUTURA EM LIGAS EUTÉTICAS 
 
 
 
• Terceiro caso: envolve 
solidificação da composi-
ção eutética, 61,9% Sn. 
 
• Neste caso há o sur-
gimento da estrutura eu-
tética (camadas alterna-
das). 
DIAGRAMA DE FASES 
• DESENVOLVIMENTO DE MICROESTRUTURA EM LIGAS EUTÉTICAS 
 
 
• Microestrutura de uma liga chumbo-estanho com a composição 
eutética. 
• Essa microestrutura consiste em camadas alternadas de uma 
solução sólida da fase alfa rica em chumbo (camadas escuras) e de 
uma solução sólida da fase beta rica em estanho (camadas claras). 
DIAGRAMA DE FASES 
• DESENVOLVIMENTO DE MICROESTRUTURA EM LIGAS EUTÉTICAS 
 
 
• Quarto caso: inclui to-
das as composições que 
não aquelas para o euté-
tico e que, quando resfri-
adas, cruzam a isoterma 
eutética. 
DIAGRAMA DE FASES 
• DESENVOLVIMENTO DE MICROESTRUTURA EM LIGAS EUTÉTICAS 
 
 
• Microestrutura de uma 
liga chumbo-estanho de 
Composição: 
50%Sn-50%Pb, em peso. 
 
• Esta microestrutura é 
composta de uma fase 
alfa rica em chumbo 
(regiões escuras grandes) 
dentro de uma estrutura 
eutética lamelar. 
• Esta estrutura lamelar consiste de uma fase beta rica em estanho 
(camadas claras) e uma fase alfa rica em chumbo (camadas escuras). 
38 
L + a 
L + b 
a + b 
200 
C, wt% Sn 20 60 80 100 0 
300 
100 
L 
a 
 b 
TE 
40 
(Sistema Pb-Sn) 
Hipoeutético & Hipereutético 
Adapted from Fig. 9.8, 
Callister & Rethwisch 8e. (Fig. 
10.8 adapted from Binary 
Phase Diagrams, 2nd ed., Vol. 
3, T.B. Massalski (Editor-in-
Chief), ASM International, 
Materials Park, OH, 1990.) 
hipereutético: (illustration only) 
b 
b 
b 
b 
b 
b 
Adapted from Fig. 9.17, 
Callister & Rethwisch 8e. 
(Illustration only) 
(Figs. 9.14 and 9.17 
from Metals 
Handbook, 9th ed., 
Vol. 9, Metallography 
and Microstructures, 
American Society for 
Metals, Materials 
Park, OH, 1985.) 
175 mm 
a 
a 
a 
a 
a 
a 
hipoeutético: C0 = 50 wt% Sn 
Adapted from 
Fig. 9.17, Callister & 
Rethwisch 8e. 
T(ºC) 
160 mm 
Micro constituinte eutético 
Adapted from Fig. 9.14, 
Callister & Rethwisch 8e. 
61.9 
eutético 
eutético: C0 = 61.9 wt% Sn 
DIAGRAMA DE FASES 
• O SISTEMA FERRO-CARBONO 
 
– De todos os sistemas de ligas binárias, uma que é 
possivelmente a mais importante é aquele para ferro e 
carbono. 
 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• O SISTEMA FERRO-CARBONO 
 
– Tanto aços quanto ferros-fundidos, principais materiais 
estruturais em todas as culturas tecnologicamente avan-
çadas, são essencialmente ligas ferro-carbono. 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• DIAGRAMA FERRO-CARBETO DE FERRO (Fe-Fe3C) 
 
• O Ferro puro, ao ser aquecido, 
experimenta 2 mudanças em estru-
tura cristalina antes de se fundir. 
 
• À temperatura ambiente a forma 
estável, chamada ferrita, ou ferro alfa, 
tem uma estrutura cristalina CCC. 
 
• A ferrita experimenta uma trans-
formação polimórfica para a austenita 
CFC, ou ferro gama, a 912oC. 
 
• Esta austenita persiste até 1394oC, 
temperatura na qual a austenita CFC 
se reverte de volta para a fase CCC 
conhecida como ferrita delta, que 
finalmente se funde a 1538oC. 
DIAGRAMA DE FASES 
• DIAGRAMA FERRO-CARBETO DE FERRO (Fe-Fe3C) 
 
• O eixo de composição se estende 
apenas até 6,70%C em peso, uma vez 
que na pratica, todos os aços ou ferros 
fundidos tem teores de carbono 
menores que este percentual. 
 
• Nesta concentração o composto 
intermediário carbeto de ferro, ou 
cementita (Fe3C), é formada, sendo 
ela representada por uma linha 
vertical no diagrama de fases.• Assim o sistema ferro-carbono pode 
ser dividido em 2 partes: uma porção 
rica em ferro e a outra (não mostrada) 
para composições entre 6,70%C e 
100%C em peso (grafita pura). 
DIAGRAMA DE FASES 
• DIAGRAMA FERRO-CARBETO DE FERRO (Fe-Fe3C) 
 
Eutético 
Eutetóide 
Limite de solubilidade do C no Fe alfa 
DIAGRAMA DE FASES 
• DIAGRAMA FERRO-CARBETO DE FERRO (Fe-Fe3C) 
 
– Carbono é uma impureza intersticial no ferro e forma uma 
solução sólida com cada uma das ferritas alfa e delta e também 
com austenita, como indicado pelos campos monofásicos alfa, 
delta e gama. 
 
– Na FERRITA ALFA CCC, apenas pequenas concentrações de 
carbono são solúveis; a máxima solubilidade é 0,022%C em peso 
a 727oC (1341oF). 
 
– A limitada solubilidade é explicada pela forma e tamanho das 
posições intersticiais, que torna difícil acomodar os átomos de 
carbono. 
 
– Embora ele esteja presente em concentrações relativamente 
baixas, o carbono afeta significativamente as propriedades 
mecânicas da ferrita. Esta fase é relativamente macia. 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• DIAGRAMA FERRO-CARBETO DE FERRO (Fe-Fe3C) 
 
– A AUSTENITA, ou a fase gama do ferro, quando ligada 
somente com o carbono, não é estável abaixo de 727oC. 
 
– A máxima solubilidade de carbono na austenita é 2,11%C 
em peso a 1148oC. 
 
– Esta solubilidade é aproximadamente 100 vezes maior do 
que a máxima para a ferrita CCC, uma vez que as posições 
intersticiais na estrutura CFC são maiores. 
 
– Transformações de fase envolvendo austenita são muito 
importantes no tratamento térmico dos aços. 
 
– A austenita é não-magnética. 
DIAGRAMA DE FASES 
• DIAGRAMA FERRO-CARBETO DE FERRO (Fe-Fe3C) 
 
– A FERRITA DELTA é virtualmente igual à ferrita alfa, exceto 
para a faixa de temperaturas na qual cada uma existe. De 
vez que a ferrita delta é estável apenas em temperaturas 
relativamente altas, ela não é de nenhuma importância 
tecnológica. 
 
– A CEMENTITA (Fe3C) se forma quando o limite de 
solubilidade de carbono no ferro alfa é excedido em 
temperaturas abaixo de 727oC (para composições dentro 
da região de fase alfa + Fe3C). 
 
– Mecanicamente a cementita é muito dura e frágil; a 
resistência de alguns aços é grandemente melhorada pela 
sua presença. 
DIAGRAMA DE FASES 
• DIAGRAMA FERRO-CARBETO DE FERRO (Fe-Fe3C) 
 
– Ligas ferrosas são aquelas nas quais ferro é o principal 
componente, porém o carbono, bem como outros 
elementos de liga podem estar presentes. 
 
– No esquema de classificação de ligas ferrosas baseadas em 
teor de carbono, existem 3 tipos: 
 
• Ferro 
 
• Aço 
 
• Ferro Fundido 
DIAGRAMA DE FASES 
• DIAGRAMA FERRO-CARBETO DE FERRO (Fe-Fe3C) 
– FERRO comercialmente puro contém menos do que 0,008%C 
em peso e, a partir do diagrama de fases, é composto quase que 
exclusivamente de fase ferrita à temperatura ambiente. 
 
– As ligas ferro-carbono que contém entre 0,008 e 2,11%C, em 
peso, são classificadas como AÇOS. Na maioria dos aços a 
microestrutura consiste das fases tanto alfa quanto Fe3C. 
 
– No resfriamento até a temperatura ambiente, uma liga dentro 
desta faixa de composição deve passar através de pelo menos 
uma porção do campo da fase gama. 
 
– Embora um aço possa conter tanto quanto 2,11%C, em peso, na 
prática, raramente as concentrações de carbono excedem 
1,0%C, em peso. 
 
– FERROS FUNDIDOS são classificados como ligas ferrosas que 
contém entre 2,11 e 6,70%C, em peso. Entretanto, ferros 
fundidos comerciais normalmente contém menos do que 
4,5%C, em peso. 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• DIAGRAMA FERRO-CARBETO DE FERRO (Fe-Fe3C) 
 
 
Ferrita alfa Austenita 
DIAGRAMA DE FASES 
• DESENVOLVIMENTO DAS MICROESTRUTURAS EM LIGAS FERRO 
CARBONO 
 • Liga de composição eutetóide 
(0,77%C, em peso) resfriada a partir 
de uma temperatura situada na 
região da fase gama a 800oC, isto é, 
começando no ponto a. 
 
• A microestrutura para este aço é 
formada por camadas alternadas ou 
lamelas (PERLITA) compostas pelas 2 
fases (alfa e Fe3C) que se formam 
simultaneamente durante a trans-
formação. 
 
• Mecanicamente, perlita tem pro-
priedades intermediárias entre a 
ferrita dútil e macia e a cementita 
dura e frágil. 
51 
Diagrama de Fases Ferro-Carbono (Fe-C) 
• 2 pontos 
 importantes: 
- Eutetóide (B): 
 g  a + Fe3C 
- Eutético (A): 
 L  g + Fe3C 
Adapted from Fig. 9.24, 
Callister & Rethwisch 8e. 
 
Fe
3
C
 (
ce
m
en
ti
ta
) 
1600 
1400 
1200 
1000 
800 
600 
400 
0 1 2 3 4 5 6 6.7 
L 
g 
(austenita) 
g +L 
g +Fe3C 
a +Fe3C 
d 
(Fe) C, wt% C 
1148ºC 
T(ºC) 
a 727ºC = T eutetóide 
4.30 
Resultado: Perlita = 
Camadas alternadas de 
Fases a e Fe3C. 
120 mm 
(Adapted from Fig. 9.27, 
Callister & Rethwisch 8e.) 
0.76 
B 
g g 
g g 
A 
L+Fe3C 
Fe3C (cementita-dura) 
a (ferrita-macia) 
DIAGRAMA DE FASES 
• DESENVOLVIMENTO DAS MICROESTRUTURAS EM LIGAS FERRO 
CARBONO 
DIAGRAMA DE FASES 
• DESENVOLVIMENTO DAS MICROESTRUTURAS EM LIGAS FERRO 
CARBONO 
 
 
54 
Fe
3
C
 (
ce
m
en
ti
te
) 
1600 
1400 
1200 
1000 
800 
600 
400 
0 1 2 3 4 5 6 6.7 
L 
g 
(austenita) 
g +L 
g + Fe3C 
a + Fe3C 
L+Fe3C 
d 
(Fe) C, wt% C 
1148ºC 
T(ºC) 
a 
727ºC 
(Sistema Fe-C) 
C0 
0
.7
6
 
Aço Hipoeutetóide 
Adapted from Figs. 9.24 and 
9.29,Callister & Rethwisch 
8e. 
(Fig. 9.24 adapted from 
Binary Alloy Phase 
Diagrams, 2nd ed., Vol. 1, 
T.B. Massalski (Ed.-in-Chief), 
ASM International, 
Materials Park, OH, 1990.) 
Adapted from Fig. 9.30, Callister & Rethwisch 8e. 
Ferrita proeutetóide perlita 
100 mm Aço 
Hipoeutetóide 
a 
perlita 
g 
g g 
g a 
a 
a 
g g 
g g 
g g 
g g 
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CARBONO 
 
 
DIAGRAMA DE FASES 
• DESENVOLVIMENTO DAS MICROESTRUTURAS EM LIGAS FERRO 
CARBONO 
 
 
57 
Aço Hipereutetóide 
Fe
3
C
 (
ce
m
en
ti
ta
) 
1600 
1400 
1200 
1000 
800 
600 
400 
0 1 2 3 4 5 6 6.7 
L 
g 
(austenita) 
g +L 
g +Fe3C 
a +Fe3C 
L+Fe3C 
d 
(Fe) C, wt%C 
1148ºC 
T(ºC) 
a 
Adapted from Figs. 9.24 and 
9.32,Callister & Rethwisch 
8e. (Fig. 9.24 adapted from 
Binary Alloy Phase 
Diagrams, 2nd ed., Vol. 1, 
T.B. Massalski (Ed.-in-Chief), 
ASM International, 
Materials Park, OH, 1990.) 
(Sistema Fe-C) 
0
.7
6
 C0 
Fe3C 
g g 
g g 
g g 
g g 
g g 
g g 
Adapted from Fig. 9.33, Callister & Rethwisch 8e. 
Fe3C proeutetóide 
60 mm Aço 
Hipereutetóide 
perlita 
perlita 
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• AULA RELACIONADA AO CAPÍTULO 9 DO LIVRO 
• LEIA E ANOTE AS DÚVIDAS

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