Diagrama Fe Fe3C e Ferro fundido AULA 10

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Profa. Marjorie Benegra 
Diagrama Fe-Fe3C 
e Ferros Fundidos 
Conteúdo da Aula 
A definição do diagrama Fe-Fe3C, para que serve 
e as principais informações que podem ser 
extraídas dele que são: 
 
 Transformações Alotrópicas do Ferro 
 Reações: eutetóide, eutética e peritética 
 Evolução microestrutural dos Aços 
 Evolução microestrutural dos Ferros Fundidos 
100 % Fe3C 
Diagrama Fe-Fe3C 
Parte rica em Fe do 
Diagrama Fe-C 
As transformações 
Aços e Ferros Fundidos 
 
Ligas de Fe e C 
 
Aços 
Ferros 
Fundidos 
0,008 < % C < 2,11 
+ elementos residuais 
S, P, Si, Mn 
2,11 < % C < 6,7 
+ Silício 
Aços Ferros 
Fundidos 
Transformações 
Alotropicas do Ferro 
Tamb 
912 º C 
1394 ºC 
Fe  (ferrita) - CCC 
Fe  (austenita)- CFC 
Fe  (ferrita delta) - CCC 

 As transformações ocorrem nos 2 sentidos 
Diagrama Fe-Fe3C 
Limite de solubilidade do C na  
Eutética 
Limite de solubilidade 
do C na  
Eutetóide 
Peritética +L  
Tfusão 
O CARBONO ESTÁ EM SS INTERSTICIAL EM , , !! 
Evolução Microestrutural dos Aços Eutetóides 
Aço Eutetóide 
0,8 % C 
Perlita não é fase!!! 
É microconstituinte 
Perlita 
Reação rápida, não há tempo 
para a difusão do carbono 
As fases se organizam em 
Lamelas. 
100 % 
Perlita 
(+ Fe3C) 
Aço Eutetóide 
0,8 % C 
Evolução Microestrutural dos Aços Eutetóides 
Aço Hipoeutetóide 
Teor de C < 0,8 % 
Evolução Microestrutural dos 
Aços Hipoeutetóides 
Ferrita 
pró-eutetóide 
Perlita 
Aço Hipoeutetóide 
1040 
As frações de ferrita pró-eutetóide e perlita podem 
ser determinadas pela regra da alavanca 
Evolução Microestrutural dos 
Aços Hipoeutetóides 
Aço Hipereutetóide 
0,8 < C < 2,11% 
Evolução Microestrutural dos 
Aços Hipereutetóides 
Aço Hipereutetóide 
1,2 % C 
Cementita 
Pró-eutetóide 
Perlita 
Evolução Microestrutural dos 
Aços Hipereutetóides 
As frações de cementita pró-eutetóide e perlita podem 
ser determinadas pela regra da alavanca 
AUSTENITA (do nome do metalurgista inglês Robert Austen) - SS com até 2,11% 
no ferro CFC. Elevada ductilidade e tenacidade. Não é magnética 
Características dos Constituintes 
FERRITA (do latim "ferrum")- SS com até 0,022% no ferro CCC. É magnética e 
apresenta baixa resistência mecânica, excelente tenacidade e elevada ductilidade. 
CEMENTITA (do latim "caementum")- Carboneto de ferro Fe3C contendo 6,7% de C 
e estrutura cristalina ortorrômbica. Elevada dureza, baixa ductilidade e baixa 
tenacidade. 
PERLITA (nome derivado da estrutura da madre pérola observada ao microscópio)- 
Microconstituinte ferrita (88,5% em peso) + cementita (11,5% em peso) formada 
pelo crescimento cooperativo destas fases. Propriedades intermediárias entre a 
ferrita e a cementita dependendo do tamanho e espaçamento das lamelas de 
cementita. 
Evolução Microestrutural 
dos Ferros Fundidos 
Eutético ~ 4,3 % C 
(ponto G do diagrama) 
Ledeburita 
(glóbulos de perlita distribuídos 
em uma matriz de cementita) 
perlita 
Ledeburita 
Hipoeutético ~ 2,11 a 4,3 % C 
(linha I no diagrama) 
perlita 
Ledeburita 
(glóbulos de perlita distribuídos 
em uma matriz de cementita) 
Evolução Microestrutural 
dos Ferros Fundidos 
Ledeburita 
Hipereutético ~ 4,3 a 6,67% C 
(linha II no diagrama) 
 
cristais alongados 
de cementita 
Ledeburita 
(perlita distribuída 
em uma matriz de cementita) 
Evolução Microestrutural 
dos Ferros Fundidos 
Ledeburita 
Ferros Fundidos 
 Carbono livre: grafita 
(variedade alotrópica do 
carbono, estrutura cristalina 
hexagonal) 
ferro fundido 
branco 
ferro fundido 
cinzento 
Carbono pode existir de duas formas 
 Carbono combinado: 
cementita - Fe3C 
 Metaestável 
Influência do Si 
Elemento 
grafitizante 
Favorece a decomposição 
do carboneto de Ferro 
 Atua como o Carbono, porém com “poder” três 
vezes menor. 
Si%
3
1
C%E.C 
Carbono Equivalente 
(válido até 3% Si) 
 Modifica a composição do Eutético (~ 4,3 % C). 
Numa liga com 2,3 % Si, o eutético corresponde a 3,6% C. 
Aplicando a equação: 
C.E = 3,6+2,3/3 = 4,3 
Diagramas Fe-Fe3C e Fe-C 
Linha pontilhada Fe-C 
Diagrama estável 
(forma grafita) 
Linha Cheia Fe-Fe3C 
Diagrama metaestável 
(forma cementita) 
A solidificação pode seguir qualquer um 
dos diagramas ou os dois juntos 
Depende: 
 
 Velocidade de solidificação 
 Composição química 
 ferrita pró eutetóide + perlita 
 somente perlita 
 cementita pró eutetóide +perlita 
Resumo Fe-Fe3C 
Nos aços, a austenita 
(Ferro gama) pode se 
decompor em: 
Nos Fofos Brancos, o 
líquido pode se 
solidificar como: 
 ledeburita + perlita 
 somente ledeburita 
 ledeburita + cementita 
Aço – 0,008 < % C < 2,11 
Fofo – 2,11 < % C < 6,7 
Eutético 
Eutetóide 
Transformaçoes alotrópicas Fe