Diagrama de Fases Ferro-Carbono

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DIAGRAMA DE FASE Fe-Fe3C
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Diagramas de fase ou equilibro
IMPORTÂNCIA:
� - Dá informações sobre microestrutura e
propriedades mecânicas em função da
temperatura e composição
� - Permite a visualização da solidificação e fusão
� - Prediz as transformações de fases
� - Dá informações sobre outros fenômenos
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Diagramas de fase ou equilibro
Os diagramas de fases (também chamados de 
diagrama de equilíbrio) relacionam temperatura, 
composição química e quantidade das fases
em equilíbrio. 
Um diagrama de fases e um “mapa” que mostra 
quais fases são as mais estáveis nas diferentes 
composições, temperaturas e pressões.
A microestrutura dos materiais pode ser 
relacionada diretamente com o diagrama de fases.
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Diagramas de fase ou equilibro
Existe uma relação direta entre as propriedades dos 
materiais e as suas microestruturas.
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Limite de solubilidade
SOLUBILIDADE COMPLETA
SOLUBILIDADE INCOMPLETA
INSOLUBILIDADE
LIMITE DE SOLUBILIDADE: e a concentração 
máxima de átomos de soluto que pode dissolver-se 
no solvente, a uma dada temperatura, para formar 
uma solução solida.
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Limite de solubilidade
Quando o limite de solubilidade e ultrapassado 
forma-se uma segunda fase com composição 
distinta
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Fses
FASE E A PORCAO HOMOGENEA DE UM SISTEMA 
QUE TEM CARACTERISTICAS FISICAS E QUIMICAS
DEFINIDAS
Todo metal puro e uma considerado uma fase
Uma fase e identificada pela composição química e
Microestrutura
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Fses
A interação de 2 ou mais
fases em um material permite
a obtenção de propriedades
Diferentes
E possível alterar as
propriedades do material
alterando a forma e distribuição
das fases
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Diagramas de fase ou equilibro
É COMO UM MAPA PARA A DETERMINAÇÃO DAS 
FASES PRESENTES, PARA QUALQUER 
TEMPERATURA E COMPOSIÇÃO, DESDE QUE
A LIGA ESTEJA EM EQUILÍBRIO
- Termodinamicamente o equilíbrio é descrito em 
termos de energia livre
- Um sistema está em equilíbrio quando a energia 
livre é mínima
O equilíbrio de fases é o reflexo da constância das
características das fases com o tempo
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Fases de equilíbrio e fases metaestáveis
Fases de equilíbrio: 
suas propriedades ou características não mudam 
com o tempo. Geralmente são representadas nos 
diagramas por letras gregas
Fases metaestáveis: 
suas propriedades ou características mudam 
lentamente com o tempo, ou seja, o estado de 
equilíbrio não e nunca alcançado. No entanto, não 
ha mudanças muito perceptíveis com o tempo na 
microestrutura das fases metaestáveis.
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Diagrama de equilíbrio para sistemas 
binários e isomorfos
Isomorfo :quando a solubilidade é completa 
(Exemplo: Sistema Cu-Ni)
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Interpretação do diagrama de equilíbrio
Fases presentes : localiza-se a temperatura e
composição desejada e verifica-se o número de 
fases presentes
Composição química das fases : usa-se o
método da linha de conecção (isotérma)
Para um sistema monofásico a composição é a
mesma da liga
Percentagem das fases : (quantidades
relativas das fases) regra das alavancas
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Sistema Cu-Ni determinação das fases 
presentes e da composição química das 
fases
Comp. Liq= 32% de Ni e 68% de Cu
Comp. Sol. = 45% de Ni e 55% de Cu
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Sistema Cu-Ni determinação das fases 
presentes e da composição química das 
fases
Ex: o centro do grão mais rico do elemento com o 
elemento 
A distribuição dos 2 elementos no grão não é 
uniforme.
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Regra da alavanca
É usada para se determinar as proporções das
fases em equilíbrio em um campo de duas fases
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Regra da alavanca
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Regra das fases
P + F = C + N
P = numero de fases presentes
C = numero de componentes do sistema
N = numero de variáveis além da composição
p.ex., temperatura, pressão
F = numero de graus de liberdade
numero de variáveis que pode ser alterado de 
forma independente sem alterar o numero de fases 
existente no sistema
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Regra das fases
A regra das fases representa um critério para o
numero de fases que coexistirão num sistema no
equilíbrio.
Exemplo sistema Cu-Ag
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Desenvolvimento da microestrutura
A microestrutura só segue o diagrama de equilíbrio 
para velocidades de solidificação lentas
Na pratica, não ha tempo para a difusão completa e 
as microestruturas não são exatamente iguais as do
Equilíbrio
O grau de afastamento do equilíbrio dependera da 
taxa de resfriamento
Como consequência da solidificação fora do 
equilíbrio tem-se a segregação (a distribuição dos 2 
elementos no grão não e uniforme.
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Solidificação de um metal puro
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Desenvolvimento da microestrutura
A microestrutura só segue o diagrama de equilíbrio 
para velocidades de solidificação lentas
Na pratica, não ha tempo para a difusão completa e 
as microestruturas não são exatamente iguais as do
Equilíbrio
O grau de afastamento do equilíbrio dependera da 
taxa de resfriamento
Como consequência da solidificação fora do 
equilíbrio tem-se a segregação (a distribuição dos 2 
elementos no grão não e uniforme.
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Solubilidade
É dada pela linha solvus
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Solubilidade
É dada pela linha solvus
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Sistemas Eutéticos binarios
Reação eutética:
Liquido α + β
Neste caso a solidificação processa-se como num
metal puro, no entanto o produto e 2 fases solidas
distintas.
Microestrutura do eutético:
LAMELAR camadas alternadas de fase α e β.
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Sistemas Eutéticos binarios
Ocorre desta forma porque e ade menor percurso
para a difusão 
Eutético : ponto onde o equilíbrio é invariante, 
portanto o equilíbrio entre três fases ocorre a uma 
determinada temperatura e as composições
das três fases são fixas.
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Sistemas Eutéticos binarios
Líquido α + β
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Hipoeutético e Hipereutético
HIPOEUTETICO: composição menor que o EUTETICO
HIPEREUTETICO: composição maior que o EUTETICO
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Microestrutura de uma liga de Sn-Pb 
Hipoeutético
Região preta e a fase
primaria α rica em Pb
ƒÞ Lamelas são
constituídas de fase α
rica em Pb e fase β
rica em Sn
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Diagrama de equilíbrio tendo fases 
intermediarias
REACAO EUTETOIDE:
δ ---- є + γ
( a diferença do eutético e que uma fase solida, ao 
invés de uma liquida, transforma-se em duas outras 
fases solidas.
REACAO PERITETICA: Envolve três fases em 
equilíbrio
δ + Liquido ---- є 
Uma fase solida mais uma fase liquida transforma-se 
numa outra fase solida
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MATERIAIS . Prof.HEINZ SCHAAF
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utético
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utetóid
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 p
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ritético
MATERIAIS . Prof.HEINZ SCHAAFMATERIAIS . Prof.HEINZ SCHAAF
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MATERIAIS . Prof.HEINZ SCHAAFMATERIAIS . Prof.HEINZ SCHAAF
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MATERIAIS . Prof.HEINZ SCHAAFMATERIAIS . Prof.HEINZ SCHAAF
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IAG
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-F
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DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO FERRO - CARBONO
O diagrama se refere a uma liga Fe -
C pura. 
O diagrama se refere a uma liga Fe -
C pura. 
Na prática a presença de elementos residuais decorrentes do processo
de obtenção do aço podem causar variações no diagrama.
O diagrama é definido para valores de 
carbono
até 6,7 %. Pouco se conhece acima deste 
valor.
O diagrama é definido para valores de 
carbono
até 6,7 %. Pouco se conhece acima deste 
valor.
Na prática as ligas que apresentam valores de teor de carbono acima de
4,5 % apresentam pouca ou nenhuma importância comercial.
O diagrama de equilíbrio Fe - C é na verdade um 
diagrama Fe - Fe3C ( carboneto de ferro ) que 
corresponde
ao teor de carbono de 6,7 %.
O diagrama de equilíbrio Fe - C é na verdade um 
diagrama Fe - Fe3C ( carboneto de ferro ) que 
corresponde
ao teor de carbono de 6,7 %.
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PROCESSO DE SOLIDIFICAÇÃO DO FERRO
Temperatura ambiente
1380 ºC
910 ºC
768 ºC
1534 ºC LÍQUIDO
A
C D
B
E F
Curva de
Resfriamento
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Diagrama Ferro - Carbono ( Fe - C )Diagrama Ferro - Carbono ( Fe - C )
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1000
800
600
400
1200
1400
1600 Temperatura ( ºC )
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 6,7
Teor de Carbono ( % )
A
B
C
D
S
G
F
E
P K
Linha Líquidus
Linha Sólidus
Líquido
Austenita
Austenita + Ferrita
Ferrita Ferrita + Cementita
Austenita + Cementita
Sólido
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DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO Fe - CDIAGRAMA DE EQUILÍBRIO Fe - C
Elementos básicos do 
diagrama:
1 - Linha “líquidus” : Linha 
que indica a separação
das fases líquido e sólido ( 
segmento ABCD ).
2 - Ponto “C”: Ponto eutético
3 - Ponto “S”: Ponto 
eutetóide
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Linhas do Diagrama Ferro Carbono
Linha AE = transformação de líquido em AUSTENITALinha AE = transformação de líquido em AUSTENITA
Linha GS = transformação de AUSTENITA em AUSTENITA + FERRITALinha GS = transformação de AUSTENITA em AUSTENITA + FERRITA
Linha SE = transformação de AUSTENITA Em AUSTENITA +CEMENTITA
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Ponto S = Ponto 
Eutetóide
Linha PS = transformação de AUSTENITA + FERRITA em FERRITA + CEMENTITA Linha PS = transformação de AUSTENITA + FERRITA em FERRITA + CEMENTITA 
Linha SK = transformação de AUSTENITA + CEMENTITA em FERRITA + 
CEMENTITA
Linha SK = transformação de AUSTENITA + CEMENTITA em FERRITA + 
CEMENTITA
Ponto C = Ponto 
Eutético
Linhas do Diagrama Ferro Carbono
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FASES SÓLIDAS NO DIAGRAMA 
Fe-Fe3C
� Ferrita δ (Delta) Solução sólida intersticial de carbono 
no ferro CCC com solubilidade máxima de 0,09% a 
1485º C (não há interesse comercial neste material)
� Ferrita α (Alfa) Solução sólida intersticial de carbono no 
ferro CCC com solubilidade máxima de 0,02% a 723º C
� Austenita Solução sólida intersticial de carbono no ferro 
CFC com solubilidade máxima de 2,08% a 1148º C 
� Cementita Carboneto de Ferro (composto intermetálico 
– 3 átomos de ferro para 1 de carbono)
� Martenstia
� Bainita
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Aços hipoeutetóides
(C<0,8%) Aço eutetóide (C= 0,8%)
Aços hipereutetóides
(C>0,8%)
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FERRO PURO
FERRO PURO
� FERRO α = FERRITA
� FERRO γ = AUSTENITA
� FERRO δ = FERRITA δ
� TF= 1534 °C
� As fases α, γ e δ são 
soluções sólidas 
com Carbono 
intersticial
� Importância 
comercial: imãs
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Ferro Puro /Formas Alotrópicas
FERRO α = FERRITA
� Estrutura= ccc
� Temperatura 
“existência”= até 912 
°C
� Fase Magnética até 
768 °C (temperatura 
de Curie)
� Solubilidade máx do 
Carbono= 0,002% a 
727 °C
� É mole e dúctil
FERRO γ = AUSTENITA
� Estrutura= cfc (tem + 
posições intersticiais)
� Temperatura 
“existência”= 912 -
1394°C
� Fase Não-Magnética
� Solubilidade máx do 
Carbono= 2,14% a 
1147 °C
� É mais dura
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Ferro Puro /Formas Alotrópicas
FERRITA AUSTENITA
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Ferro Puro /Formas Alotrópicas
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Ferro Puro /Formas Alotrópicas
FERRO δ = FERRITA δ
� Estrutura= ccc
� Temperatura “existência”= acima de 
1394°C
� Fase Não-Magnética
� É a mesma que a ferrita α
� Como é estável somente a altas 
temperaturas não tem interesse comercial
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Sistema Fe-Fe3C
�Ferro Puro= até 0,002% de Carbono
�Aço= 0,002 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
� é um composto intermetálico metaestável, 
embora a velocidade de decomposição em ferro α
e C seja muito lenta
� A adição de Si acelera a decomposição da 
cementita para formar grafita
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DIAGRAMA FERRO-CARBONO
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PONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA 
Fe-Fe3C (EUTÉTICO)
� PONTO C LIGA EUTÉTICA é 
o ponto mais baixo de 
fusão
Líquido FASE γ (austenita) + cementita
- Temperatura= 1147 °C
- Teor de Carbono= 4,3%
� As ligas de Ferro fundido de 2,06-4,3% 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)
�PONTO S LIGA EUTETÓIDE é o 
ponto de mais baixo de 
transformação sólida
Austenita FASE α (FERRITA) + Cementita
- Temperatura= 723 °C
- Teor de Carbono= 0,8 %
� Aços com 0,002-0,8% de C são chamadas de 
aços hipoeutetóide
� Aços com 0,8-2,06% 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 α
(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)
28
M
AT
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IS
 
 
.
 
 
Pr
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SC
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Pr
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SC
H
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F
55
MICROESTRUTURAS /EUTETÓIDE
Supondo resfriamento fora do equilíbrio
EFEITOS DO NÃO-EQUILÍBRIO
� Ocorrências de fases ou transformações 
em temperaturas diferentes daquela 
prevista no diagrama
� Existência a temperatura ambiente de 
fases que não aparecem no diagrama
M
AT
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IS
 
 
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Pr
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SC
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56
MICROESTRUTURAS / 
EUTETÓIDE
2
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Pr
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SC
H
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F
Transformação nos aços 
hipoeutetóides
a) Nucleação e crescimento da 
ferrita nos contornos de
grão da austenita
b) Crescimento da ferrita 
c) Crescimento de perlita a partir da 
austenita residual
d) Microestrutura de um aço 0,4% C 
resfriado lentamente.
M
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SC
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Pr
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SC
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F
60
MICROESTRUTURAS /HIPOEUTETÓIDE
Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrio
� Teor de Carbono = 0,002- 0,8 %
� Estrutura 
Ferrita + Perlita
� As quantidades de ferrita e perlita variam 
conforme a 
% de carbono e podem ser determinadas pela 
regra das alavancas
� Partes claras = pró eutetóide ferrita
31
M
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F
61
MICROESTRUTURAS 
/HIPEREUTETÓIDE
Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrio
� Teor de Carbono = 0,8-
2,06 %
� Estrutura cementita+ 
Perlita
� As quantidades de 
cementita e perlita
variam conforme a % 
de carbono e podem ser 
determinadas pela regra 
das alavancas
� Partes claras = pró 
eutetóide cementita
M
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3
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F
75
Resfriamento fora do equilíbrio
EFEITOS DO NÃO-EQUILÍBRIO
� Ocorrências de fases ou transformações 
em temperaturas diferentes daquela 
prevista no diagrama
� Existência a temperatura ambiente de 
fases que não aparecem no diagrama
� Cinética das transformações 
equação de Arrhenius: r=A exp-Q/RT
M
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SC
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F
76
TRANSFORMAÇÕES DE FASE
COM DIFUSÃO
o Sem variação no número e composição de fases
Ex: solidificação metal puro e transformação 
alotrópica
o Com variação no número e composição de fases
Ex: Transformação eutética, eutetóide...
SEM DIFUSÃO
o Ocorre com formação de fase metaestável
Ex: transformação martensítica
A maioria das transformações de fase no 
estado sólido não ocorre instantaneamente, 
ou seja, são dependentes do tempo
39
M
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SC
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.
 
 
Pr
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SC
H
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F
77
CURVAS TTT
� As curvas TTT estabelecem a temperatura e 
o tempo em que ocorre uma determinada 
transformação
� Só tem validade para transformações a 
temperatura constante 
M
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.
 
 
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SC
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F
78
CURVAS TTT
início final
40
M
AT
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Pr
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SC
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SC
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79
Ex 1: CURVA TTT PARA AÇO EUTETÓIDE
Temperatur
a de 
austenitiza
ção
γγγγ
αααα+Fe3C
↓↓↓↓
Perlita
-Como a martensita não envolve difusão, a sua formação ocorre instantaneamente 
(independente do tempo, por isso na curva TTT a mesma corresponde a uma reta).
Martensita
M
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.
 
 
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.
 
 
Pr
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SC
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80
CURVAS TTT
MICROESTRUTURAS /EUTETÓIDE
41
M
AT
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IS
 
 
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Pr
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SC
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.
 
 
Pr
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SC
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F
81
Como vemos os produtos da
transformação da Austenita
[g], podem ser os seguintes:
Perlita – (727 a 650) ºC
Sorbita – (650 a 600) ºC
Troostita – (600 a 500) ºC
Bainita Sup. – (500 a 400) ºC
Bainita Inf. – (400 a 300) ºC
Martensita – (300 a 50) ºC
M
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Pr
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Pr
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2
MATERIAIS . Prof.HEINZ SCHAAFMATERIAIS . Prof.HEINZ SCHAAF
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3
MATERIAIS . Prof.HEINZ SCHAAFMATERIAIS . Prof.HEINZ SCHAAF
8
4
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M
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.
 
 
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.
 
 
Pr
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F
85
RESFRIAMENTO A 
TEMPERATURA CONSTANTE
M
AT
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.
 
 
Pr
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SC
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.
 
 
Pr
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SC
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F
86
EX 2: CURVAS TTT PARA AÇO EUTETÓIDE COM 
AS DUREZAS ESPECIFICADAS DAS MICROESTRUTURAS
Perlita grossa ~86-97HRB
Perlita fina ~20-30HRC
Troostita ~30-40HRC
Bainita superior ~40-45 HRC
Bainita inferior~50-60 HRC
Martensita 63-67 HRC
44
M
AT
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.
 
 
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M
AT
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IS
 
 
.
 
 
Pr
o
f.H
EI
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SC
H
AA
F
87
CURVAS TTT /RESFRIAMENTO 
CONTÍNUO
MICROESTRUTURAS /EUTETÓIDE
A (FORNO)= Perlita grossa
B (AR)= Perlita + fina (+ 
dura que a anterior)
C(AR SOPRADO)= Perlita + 
fina que a anterior
D (ÓLEO)= Perlita + 
martensita
E (ÁGUA)= Martensita
No resfriamento contínuo, as curvas TTT 
deslocam-se um pouco para a direita e para 
baixo
M
AT
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Pr
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SC
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M
AT
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.
 
 
Pr
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SC
H
AA
F
88
CURVAS TTT
MICROESTRUTURAS /HIPOEUTETÓIDE E HIPEREUTETÓIDE
0,35% C 0,9 %C
45
M
AT
ER
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IS
 
 
.
 
 
Pr
o
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SC
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F
89
MICROESTRUTURAS RESULTANTES DO 
RESFRIAMENTO RÁPIDO
� MARTENSITA
- A martensita se forma 
quando o resfriamento 
for rápido o suficiente de 
forma a evitar a difusão 
do carbono, ficando o 
mesmo retido em 
solução. Como 
conseqüência disso, 
ocorre a transformação 
polimórfica mostrada ao 
lado.
- Como a martensita não 
envolve difusão, a sua 
formação ocorre 
instantaneamente 
(independente do 
tempo).
Cúbico
de face centrada
AUSTENITA
MARTENSITA
TRANSFORMAÇÃO 
ALOTRÓPICA COM 
AUMENTO DE VOLUME, 
que leva à concentração de tensões
M
AT
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IS
 
 
.
 
 
Pr
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SC
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F
90
MICROESTRUTURAS
� MARTENSITA
- É uma solução sólida supersaturada de carbono (não se 
forma por difusão)
- Forma de agulhas 
- É dura e frágil (dureza: 63-67 Rc)
- Tem estrutura tetragonal cúbica (é uma fase metaestável, 
por isso não aparece no diagrama)
� MARTENSITA REVENIDA
- É obtida pelo reaquecimento da martensita (fase alfa + 
cementita)
- A dureza cai
- Os carbonetos precipitam
- Forma de agulhas escuras
46
M
AT
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IS
 
 
.
 
 
Pr
o
f.H
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Z 
SC
H
AA
F
91
MARTENSITA (dureza: 63-67 Rc)
Martensita nos aços
Martensita no titânio
A transf. Martensítica 
ocorre c/ aumento de 
volume
M
AT
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.
 
 
Pr
o
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SC
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M
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.
 
 
Pr
o
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EI
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Z 
SC
H
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F
92
MARTENSITA REVENIDA
47
M
AT
ER
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IS
 
 
.
 
 
Pr
o
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SC
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F
M
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ER
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IS
 
 
.
 
 
Pr
o
f.H
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N
Z 
SC
H
AA
F
93
Fotomicrografia de uma liga de memória de forma 
(69%Cu-26%Zn-5%Al), mostrando as agulhas de 
martensita numa matriz de austenita
M
AT
ER
IA
IS
 
 
.
 
 
Pr
o
f.H
EI
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Z 
SC
H
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F
94
PERLITA
Perlita fina: 
20-30 Rc
Perlita
grossa:
86-97 RB
FERRITA
48
M
AT
ER
IA
IS
 
 
.
 
 
Pr
o
f.H
EI
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Z 
SC
H
AA
F
95
MICROESTRUTURAS
� BAINITA
- Ocorre a uma temperatura inferior a do joelho
- Forma de agulhas que só podem ser vista com 
microscópio eletrônico
Dureza: bainita superior 40-45 Rc e bainita acidular 
50-60 Rc
� ESFEROIDITA
- É obtida pelo reaquecimento (abaixo do 
eutetóide) da perlita ou bainita, durante um 
tempo bastante longo
� TROOSTITA
- os carbonetos precipitam de forma globular (forma escura)
- Tem baixa dureza (30-40 Rc)
M
AT
ER
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IS
 
 
.
 
 
Pr
o
f.H
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Z 
SC
H
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F
M
AT
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IS
 
 
.
 
 
Pr
o
f.H
EI
N
Z 
SC
H
AA
F
96
Microestrutura da Bainita contendo 
finíssimas agulhas das fases
49
M
AT
ER
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IS
 
 
.
 
 
Pr
o
f.H
EI
N
Z 
SC
H
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F
M
AT
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IS
 
 
.
 
 
Pr
o
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EI
N
Z 
SC
H
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F
97
TRANSFORMAÇÕES
AUSTENITA
Perlita
(∝ + Fe3C) + a 
fase próeutetóide
Bainita
(∝ + Fe3C)
Martensita
(fase tetragonal)
Martensita Revenida
(∝ + Fe3C)
Ferrita ou cementita
Resf. lento
Resf. moderado
Resf. Rápido
(Têmpera)
reaquecimento
M
AT
ER
IA
IS
 
 
.
 
 
Pr
o
f.H
EI
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Z 
SC
H
AA
F
98
FATORES QUE AFETAM A POSIÇÃO 
DAS CURVAS TTT
�Teor de carbono
�Tamanho do grão da austenita
�Composição química (elementos 
de liga)
50
M
AT
ER
IA
IS
 
 
.
 
 
Pr
o
f.H
EI
N
Z 
SC
H
AA
F
99
TEOR DE CARBONO
�Quanto menor o teor de carbono 
(abaixo do eutetóide) mais difícil 
de se obter estrutura 
martensítica
M
AT
ER
IA
IS
 
 
.
 
 
Pr
o
f.H
EI
N
Z 
SC
H
AA
F
100
COMPOSIÇÃO 
QUÍMICA/ELEMENTOS DE LIGA
Quanto maior o teor e o número dos 
elementos de liga, mais numerosas e 
complexas são as reações
�
Todos os elementos de liga (exceto o 
Cobalto) deslocam as curvas para a 
direita, retardando as transformações
�
Facilitam a formação da martensita
*** Conseqüência: em determinados aços pode-se obter martensita mesmo 
com resfriamento lento
51
M
AT
ER
IA
IS
 
 
.
 
 
Pr
o
f.H
EI
N
Z 
SC
H
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F
M
AT
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IS
 
 
.
 
 
Pr
o
f.H
EI
N
Z 
SC
H
AA
F
101
EFEITO DA COMPOSIÇÃO 
QUÍMICA/ELEMENTOS DE LIGA NAS 
CURVAS TTT
AISI 1335 AISI 5140
Mesmo teor de carbono mas com diferentes elementos 
de liga
M
AT
ER
IA
IS.
 
 
Pr
o
f.H
EI
N
Z 
SC
H
AA
F
102
COMPOSIÇÃO 
QUÍMICA/ELEMENTOS DE LIGA
AISI 4340� neste aço é possível obter bainita por 
resfriamento contínuo
52
M
AT
ER
IA
IS
 
 
.
 
 
Pr
o
f.H
EI
N
Z 
SC
H
AA
F
103
COMPOSIÇÃO 
QUÍMICA/ELEMENTOS DE LIGA
AISI 1321 cementado� as linhas Mi e Mf são 
abaixadas. 
� Neste aço a formação da martensita não se finaliza, levando a se ter 
austenita residual a temperatura ambiente.
M
AT
ER
IA
IS
 
 
.
 
 
Pr
o
f.H
EI
N
Z 
SC
H
AA
F
104
TAMANHO DE GRÃO DA AUSTENITA
Quanto maior o tamanho de grão mais 
para a direita deslocam-se as curvas 
TTT
�
Tamanho de grão grande dificulta a 
formação da perlita, já que a mesma 
inicia-se no contorno de grão
�
Então, tamanho de grão grande favorece 
a formação da martensita
53
M
AT
ER
IA
IS
 
 
.
 
 
Pr
o
f.H
EI
N
Z 
SC
H
AA
F
105
TAMANHO DE GRÃO DA AUSTENITA
No entanto deve-se evitar tamanho de 
grão da austenita muito grande porque:
� Diminui a tenacidade
� Gera tensões residuais
� É mais fácil de empenar
� É mais fácil de ocorrer fissuras
M
AT
ER
IA
IS
 
 
.
 
 
Pr
o
f.H
EI
N
Z 
SC
H
AA
F
106
HOMOGENEIDADE DA AUSTENITA
Quanto homogênea a austenita mais para 
a direita deslocam-se as curvas TTT
�
Os carbonetos residuais ou regiões ricas 
em C atuam como núcleos para a 
formação da perlita
�
Então, uma maior homogeneidade 
favorece a formação da martensita
54
M
AT
ER
IA
IS
 
 
.
 
 
Pr
o
f.H
EI
N
Z 
SC
H
AA
F
107
Fotomicrografia de um aço inoxidável AISI 304 contendo 1,75% 
de Boro, bruto de fusão. A matriz colorida corresponde à 
austenita, enquanto as fases brancas a boreto de cromo. 150X.
M
AT
ER
IA
IS
 
 
.
 
 
Pr
o
f.H
EI
N
Z 
SC
H
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F
M
AT
ER
IA
IS
 
 
.
 
 
Pr
o
f.H
EI
N
Z 
SC
H
AA
F
Micrografias de Metais
Aço hipoeutetóide (0,4%C) normalizado
5
5
MATERIAIS . Prof.HEINZ SCHAAFMATERIAIS . Prof.HEINZ SCHAAF
A
ço
 h
ip
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tetó
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,0
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C
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MATERIAIS . Prof.HEINZ SCHAAFMATERIAIS . Prof.HEINZ SCHAAF
A
ço
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tetó
id
e (0
,8
%
C
)
5
6
MATERIAIS . Prof.HEINZ SCHAAFMATERIAIS . Prof.HEINZ SCHAAF
A
ço
 h
ip
o
eu
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MATERIAIS . Prof.HEINZ SCHAAFMATERIAIS . Prof.HEINZ SCHAAF
M
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 3
3
 H
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0
X
57
M
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.
 
 
Pr
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M
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.
 
 
Pr
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Z 
SC
H
AA
F
Microestrutura bruta de fundição, dureza de 33 HRc. Aumento: 1000X.