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Professor Eng. Marcos Cesar Ruy. 
 
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Materiais 
 
1. Classificação e características dos materiais 
 
 1.1 Introdução. 
 Quando imaginamos a confecção de um determinado produto, devemos pensar na seleção do material 
que irá constituí-lo. Esse material deverá atender as exigências técnicas, como também deve-se avaliar seu 
emprego no aspecto econômico. 
 
 1.2 Classificação dos materiais. 
 Apresentamos abaixo uma classificação dos materiais mais comumente utilizados, tendo cada um sua 
importância da e emprego definidos em função de suas características e propriedades. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Conhecidas as classes dos materiais, passemos agora a especificá-los por grupos e emprego a que se 
destinam1 pois todos os materiais possuem características próprias que devemos conhecer para podermos 
empregá-los mais adequadamente. 
 
 Grupos dos materiais. 
 Para estudarmos a classe dos metais podemos dividi-los em dois grupos distintos: os ferrosos e os 
não-ferrosos. 
 
 Metais ferrosos 
 Desde sua descoberta, os metais ferrosos tornaram-se de grande importância na construção mecânica. 
 Os metais ferrosos mais importantes são: 
 • aço - material tenaz, de excelentes propriedades e de fácil trabalho, pode também ser forjável. 
 • ferro fundido(FoFo) - material amplamente empregado na construção mecânica; pode substituir o 
aço em diversas aplicações, muitas vezes com grande vantagem, embora não possua resistência. Como esses 
materiais são fáceis de serem trabalhados, com eles é construída a maior parte de máquinas, ferramentas, 
estruturas, bem como instalações que necessitam materiais de grande resistência. 
 
 
 
 
 
Materiais 
Metais Não-metais 
 
Ferrosos Não-ferrosos Sintéticos Naturais 
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Metais não-ferrosos 
 São todos os demais metais emprega dos na construção mecânica. Possuem os mais diversos 
empregos, pois podem substituirmos materiais ferrosos em várias aplicações e nem sempre podem ser 
substituídos pelos ferrosos. 
 Esses metais são utilizados geral mente isolados ou em forma de ligas metálicas, algumas delas são 
amplamente empregadas na construção de máquinas, instalações, automóveis, etc. 
 Podemos dividir os não-ferrosos em dois tipos em função da densidade: 
Metais pesados – (ρ > 5kg/dm3): cobre, estanho, zinco, chumbo, platina, etc. 
Metais leves – (ρ < 5kg/dm 3): alumínio, magnésio, titânio, etc. 
 Normalmente, os não-ferrosos são materiais caros e não devemos utilizá-los em componentes onde 
possam ser substituídos por materiais ferrosos, o que seria economicamente inadequado. 
 0s metais não-ferrosos são amplamente utilizados em peças sujeitas a oxidação, devido a sua 
resistência, sendo muito utilizados em tratamentos galvânicos superficiais de materiais. São também bastante 
utiliza dos em componentes elétricos. 
 Nos últimos anos, a importância dos metais leves e suas ligas têm aumentado consideravelmente, 
principalmente na construção de veículos, nas construções aeronáuticas e navais, bem como na mecânica de 
precisão, pois têm-se conseguido ligas metálicas de alta resistência e de menor peso e, com isto, tende-se a 
trocar o aço e o ferro fundido por esses metais. 
 
 Materiais não-metálicos 
 Existem numerosos materiais não-metálicos que podem ser divididos em: 
Naturais - madeira, couro, fibras, etc. 
Artificiais ou sintéticos - baquelite, celulóide, acrílico, etc. 
 Todos os não-metálicos possuem seu campo de aplicação, porém os materiais sintéticos, produzidos 
quimicamente, vim sendo cada vez mais em pregados nos dias de hoje. 
 Os chamados materiais plásticos estão sendo aplicados, de maneira excelente, em um grande número 
de casos como substitutos de metais de forma mais eficiente e econômica. 
 Daí a necessidade de conhecermos um pouco mais esses materiais que Vêm se tornando uma 
presença constante nos campos técnico, científico, doméstico, etc. Deles nos ocuparemos um pouco mais 
adiante. 
 
1.3 Tipos de estruturas dos metais. 
 A estrutura cristalina dos metais depende da ordenação ou arranjo dos átomos dos metais no processo 
de solidificação. 
 Dentre as estruturas destacamos os três tipos. 
• Rede cúbica de faces centradas. 
 Metais: Ni, Cu, Pb, Al e tipo de ferro que se chama ferro γ (fig. 1.1). 
• Rede cúbica de corpo centrado. 
 Metais: V, Cr, Mo, W e tipo de ferro que se chama ferro que se chama ferro α (fig. 1.2). 
• Hexagonal compacta. 
 Metais: Mg, Zn, Cd, Ti (fig. 1.3). 
Fig. 1.1 Fig. 1.2 Fig. 1.3 
 A dimensão da rede varia de tipo para tipo. A transformação mecânica dos metais depende do tipo da 
estrutura cristalina. Nas estruturas do tipo (1), a transformação ocorre facilmente, enquanto na estrutura (3) a 
transformação é mais difícil ser verificada. 
 No processo de dobramento de metais que possuem o tipo (3) - exemplo: Mg e Zn, a peça pode 
quebrar mais facilmente do que nos metais que possuem estrutura do tipo (1) - exemplo: aço ou Al. 
 
 
 
 
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V
M
=ρ
Tração Peça 
Compressão 
Compressão Flexão 
Cisalhamento 
Torção 
Flambagem 
Estrutura cristalina dos metais. 
 A maioria dos metais ao se solidificar experimenta uma contração de volume. Isso indica uma menor 
separação entre os átomos no estado sólido. Nesse estado, os átomos animados de pequena energia cinética 
não conseguem deslizar livremente uns em relação aos outros. 
 No estado sólido, os átomos não estão em repouso, mas vibram em torno de determinadas posições de 
equilíbrio assumidas espontaneamente por eles ao se solidificarem (fig.1.4). 
Fig. 1.4 
 Essas posições não são assumidas ao acaso, pelo contrário, apresentam urna ordenação geométrica 
especial característica, que é uma função da natureza do metal. 
 Estrutura cristalina é a denominação dada a disposição ordenada, característica dos metais sólidos e 
de outros materiais não metálicos. 
 A estrutura cristalina, formada na solidificação através do resfriamento, irá definir a estrutura do 
material, os seus constituintes e as propriedades resultantes em função dessa mesma estrutura. 
 
1.4 Propriedades dos materiais 
 Na construção de peças e componentes em geral, devemos observar se os materiais empregados 
possuem as diversas propriedades físicas e mecânicas que lhes serão exigidas, pelas condições e solicitações 
no trabalho que executam. Iremos em seguida mostrar algumas dessas propriedades. 
 A densidade de um material está relacionada com o grau de compactação da matéria. 
 Fisicamente, a densidade (ρ) é definida pela massa (M) por unidade de volume (V). 
 
 Exemplo: o cobre tem maior densidade que o aço: 
 Cu ρ = 8,93kg/dm3. 
 Aço ρ = 7,8kg/dm3. 
 
 
Resistência 
 Todo o corpo tende a resistir aos esforços que lhe são aplicados. Dá-se o nome de resistência à maior 
ou menor capacidade que o material tem de resistir a um determinado tipo de esforço (figuras 1.5 a 1.10) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Se tomarmos dois diferentes materiais e submetê-los ao mesmo tipo de esforço, o que primeiro 
deformar-se permanentemente é o que menor resistência terá a esse tipo de esforço 
 Quando um determinado material é submetido a um esforço qualquer, tende a se deformar. Há dois 
tipos de deformação: plástica e elástica. 
 
Deformação Plástica 
 Deformação permanente. Uma vez cessados os esforços, o material não volta à sua forma original. 
 
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 Deformação Elástica 
 Deformação não permanente.Uma vez cessados os esforços, o material volta à sua forma original. 
 
Fragilidade 
 Materiais muito duros tendem a se quebrar com facilidade, não suportando choques, enquanto que os 
materiais menos duros resistem melhor aos choques. Assim, os materiais que possuem baixa resistência aos 
choques são chamados frágeis. 
Exemplo: FoFo, vidro, etc. 
 
Ductibilidade ou ductilidade 
 Pode-se dizer que a ductibilidade é o oposto da fragilidade. Assim, os materiais com alta resistência 
aos choques (ou outros esforços que tenderiam a rompe-lo são chamados 
dúcteis. Exemplo: cobre (Cu) 
 Na figura 1.11, temos um fio de cobre de 300mm de comprimento. Se puxarmos este fio, ele se 
esticara até um comprimento de 400 a 450mm sem romper-se porque o cobre possui boas qualidades de 
ductibilidade. 
 
Tenacidade 
 Se um material é resistente e possui boas características de alongamento para suportar um esforço 
considerável de torção, tração ou flexão sem romper-se, é chamado tenaz. A chave da figura 1.12 necessita 
possuir tenacidade, pois pode ser tracionada e flexionada sem romper-se facilmente porque é de um material 
tenaz. 
 
Elasticidade 
 Uma mola deve ser elástica, isto é, sob uma carga deve deformar-se e voltar à sua posição quando 
cessada essa carga que sobre ela atua (Fig.1.13). 
Para comprovarmos a elasticidade do aço para molas, prendemos a mola na morsa por um lado e a estiramos 
pelo outro até que ela se estique. Quando soltamos, se a mola voltar à posição inicial é porque o aço é de boa 
elasticidade. 
 
Dureza 
 A dureza é a resistência que um material opõe à penetração de outro corpo. 
 As ferramentas devem ser duras para que não se desgastem e possam penetrar em um material 
menos duro. 
 
Alguns tipos de materiais metálicos e suas aplicações 
 
Denominação do 
material 
Ponto de 
fusão em 0C Densidade ρ em kg/dm
3 Aplicação 
Aço 1400 a 1600 7,85 Construções em geral: pontes, máquinas, prédios, motores, etc. 
Ferro fundido 
(FoFo) 1200 a1300 7,2 - 7,3 Fundição de peças: carcaças máquinas 
Aço inoxidável 1500 7 – 7,84 Talheres em geral recipientes para líquidos corrosivos 
Chapa galvanizada Calhas para água, baldes, pecas expostas ao tempo 
Zinco (Zn) 419 7,14 Zincagem de chapas 
Folha de Flandres Enlatados em geral: latas de azeite, cerveja, etc. 
Estanho 
(Sn) 232 7,3 
Estanhagem de folhas de flandres, 
 solda de estanho 
Cobre (Cu) 1083 8,94 Fios elétricos, ligas com outros metais 
Chumbo (Pb) 327 11,3 Acumuladores, martelos de chumbo, sifões 
Latão 
(Cu + Zn) 900 a 1000 8,4 
Peças hidráulicas: torneiras, 
registros para água, molduras metálicas 
Bronze 
(Cu + Sn) 850 a 1050 7,6 
Buchas para articulações, 
 bustos de estátuas 
 
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Alumínio 
(Al) 660 2,7 
Utensílios domésticos, ligas com outros 
metais, aparelhos químicos 
Magnésio 
(Mg) 650 1,74 
Rodas de carro, blocos de motores, 
ligas com outros metais 
Níquel 
(Ni) 1452 8,9 
Construções de aparelhos, moedas, 
 ligas com outros metais 
Questionário - Resumo 
1. Quais os metais ferrosos mais importantes? 
2. Como são classificados os metais não-ferrosos em função de densidade? 
3. Dê exemplos de materiais não-metálicos naturais e artificiais ou sintéticos. 
4. Quais os três tipos de estrutura cristalina dos metais e como ocorre a transformação em cada tipo? 
5. Como ocorre a formação da estrutura cristalina na solidificação? 
6. Comente as seguintes propriedades dos materiais: densidade, resistência, fragilidade, ductibilidade, 
tenacidade, elasticidade e dureza. 
7. Dê exemplos de aplicações dos seguintes materiais: aço, ferro fundido, chapa galvanizada, folha de flandres, 
latão e alumínio. 
 
 2. Comportamento das ligas em função de temperatura e composição. 
 
 2.1. Introdução a liquefação e solidificação dos metais. 
 Toda matéria possui três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. Fundamentalmente o que diferencia 
um estado do outro é o grau de agregação dos átomos. 
 O sólido é um estado no qual os átomos estão fortemente ligados, já no estado líquido essa ligação 
não é tão forte e, no estado gasoso, essa ligação não existe (fig. 2.1). 
 A mudança de uma fase (estado) para outra dá-se através da transferência de calor. (energia). Para o 
estudo dos metais, o estado gasoso é pouco importante; portanto, trataremos apenas das fases sólida e 
líquida. 
 
 Ao fornecer-se calor a um material sólido, sua fusão ocorre em duas fases bem distintas: 
 Ao receber energia, os átomos aumentam sua vibração. Isso se traduz fisicamente em um aumento de 
temperatura do corpo, até o ponto de sua fusão. 
Fig. 2.1 
Fig. 2.2 
Fig. 2.3 Fig. 2.4 
 
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 Nesta altura os átomos ainda estão fortemente ligados (fig. 2.2). Uma vez atingido o ponto de fusão, 
inicia-se o enfraquecimento das ligações entre os átomos. Isso ocorre através do calor fornecido ao material. 
Como então o calor não mais servirá para aumentar as vibrações dos átomos, mas sim para enfraquecer as 
suas ligações, não haverá aumento em sua temperatura até que todas as ligações sejam enfraquecidas, 
tornando-se líquido o material (fig. 2.3) 
 O calor necessário para aumentar o estado de vibração dos átomos e a temperatura chama-se calor 
sensível. Já o calor necessário para enfraquecer (ou destruir completamente, no caso de vaporização) as 
ligações atômicas é chamado calor latente. 
 Esses processos são descritos com o exemplo de um metal puro: o zinco. 
 No diagrama (fig. 2.4), coloca-se na coordenada vertical a temperatura em 0C e na coordenada 
horizontal, o tempo em segundos. 
 No aquecimento continuo, a temperatura aumenta em função do tempo. Quando chegar ao ponto de 
sólido (4190C), o metal começa a se liqüefazer. Apesar da mesma quantidade de calor recebida, a temperatura 
permanece constante, isso porque todo o calor é gasto pela mudança de agregação. Esta zona horizontal é 
chamada ponto de parada. 
 A temperatura voltará a aumentar somente quando todo o metal estiver liqüefeito. 
Embaixo do ponto sólido, o estado de agregação é sólido;. acima do ponto de liquido, passa a ser líquido. Na 
zona dos pontos de parada o esta do de agregação é líquido ou sólido. No processo de resfriamento a 
seqüência ocorre na ordem inversa. 
 
 2.2 Ligas metálicas: Conceituação Solução sólida 
 Dá-se o nome de solução a uma mistura na qual não se conseguem distinguir os seus diversos 
componentes (fig. 2.5). 
 Cada um dos componentes de uma mistura possíveis de serem distinguidos será chamado fase (figs. 
2.6 e 2.7).Uma solução que se encontra em estado sólido é chamada solução sólida (fig. 2.8). 
 Exemplo: nos aços tem-se uma solução sólida de Fe e C. Essa solução é chamada cementita. 
 Ligas metálicas são misturas, em solução, de dois ou mais metais: 
 Exemplo: 
Cu - Ni Cu - Zn (latão) Cu - Sn (bronze) Fe - C (aço) 
 Figuras 2.5, 2.6, 2.7 e 2.8 
 
 Praticamente, todos os metais utilizados na industria não são puros, mas sim ligas de uma ou mais 
fases. 
 Composição das ligas metálicas 
 Os diferentes elementos que compõem uma liga metálica são chamados componentes. 
 Exemplo: 
 Tipos de ligas metálicas 
 Solução sólida ou cristais mistos 
 Mistura de dois ou mais metais que formam uma rede cristalina conjunta durante o processo de 
solidificação. 
 Exemplo: 
 Cu - Ni 
 Cu - Au 
 Os elementos são solubilizados entre si no estado líquido e sólido. A solução no estado sólido chama-
se cristal misto. 
 Mistura de cristais 
 
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Componentes 
 
Liga Cu - Ni 
Liga Fe – Fe3C 
 
 Mistura de dois ou mais metais que formam cada um a sua rede cristalina própria, independente dos 
outros. 
 Exemplo: 
 Cd – Zn 
 Al - Si 
 Os elementos não são solúveis entre sino estado sólido; somente, no estado liquido. 
 
Combinações intermetálicas. 
 Combinação química entre dois metais ou um metal e um não-metal. 
 Exemplo: 
 Fe3C (Cementita) 
 Ca - Mg 
 Cu - Mg 
 A rede cristalina é complexa. 
 As características são alta dureza e fragilidade. 
 
 2.3 Liquefação e solidificação das ligas. 
 Cristal misto ou solução sólida. 
 No processo de solidificação de uma liga de dois metais que formam cristais mistos, a transformação 
do estado líquido para o estado sólido não se faz no ponto de parada, mas durante o intervalo de solidificação; 
no ponto liquido, os primeiros cristais mistos são formados na fusão. 
 A formação continua mesmo com a queda da temperatura, até chegar ao ponto sólido. 
Como os componentes de uma liga tem diferentes pontos líquidos e necessitam diferentes quantidades de 
calor para a liquefação, elas se influenciam entre si na fase do intervalo de liquefação. 
Nas temperaturas abaixo, no ponto só lido, a liga está no estado sólido. Em função das várias curvas 
de uma liga pode ser desenvolvido um diagrama de fases. 
 Desenvolvimento de um diagrama de fases para uma liga Cu - Ni (cristais mistos) 
 
 
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Interpretação do diagrama de fases. 
 Exemplo: para uma liga de 20%Ni e 80%Cu na figura acima. 
• A linha horizontal mostra a composição (em %). Quando tem-se 80% Cu, automaticamente se terá 
20%Ni. 
• Para cada composição tem-se uma temperatura inicial e uma final. Para uma liga 80Cu - 20Ni, a 
solidificação inicia-se no ponto B e termina no ponto O, abaixo do qual a liga está totalmente sólida. Acima do 
ponto B a liga está totalmente líquida. 
• Para composição têm-se então dois pontos (quando 100%Cu ou 100%Ni temos um ponto só), que 
geram duas linhas, dividindo o diagrama em três partes. 
• Para resfriamento, a linha chamada liquidus indica, para cada composição, a temperatura em que se 
inicia a solidificação e a solidus, onde termina. 
• Cada região do diagrama indica fases. Acima da linha liquidus, fase totalmente liquida, abaixo da 
linha solidus - fase totalmente sólida, e, entre as duas, temos o intervalo de solidificação, onde estão presentes 
duas fases, sólida e liquida. 
• Seguindo a linha ABCDE acima, traçada no diagrama, tem-se para uma liga 80Cu-20Ni a 
interpretação dada pela tabela abaixo. 
 
PONTO N0- DE FASES PRESENTES TIPO DA FASE INTERPRETAÇAO DA LIGA 
A 1 Liquida Totalmente Líquido 
B 1 Inicio da Solidificação 
C 2 Liquida + Sólida Partículas líquidas e sólidas 
D 1 Final da Solidificação 
E 1 Sólida Totalmente Sólido 
Tabela 2 – Fases da liga 80Cu – 20 Ni 
 
2.4. Mistura de cristais. 
 No processo de solidificação de uma liga de dois metais que formam uma mistura de cristais, tem-se 
uma concentração definida, onde a curva de resfriamento dessa mistura é igual à curva de resfriamento de um 
metal puro. 
 A liga dessa concentração (Liga Eutética) tem o ponto líquido mais baixo que todas as outras 
concentrações. Esse ponto é chamado de ponto eutético e essa liga é chamada de eutética. 
 No ponto líquido, o material excedente da concentração eutética começa a se solidificar. Essa 
segregação do metal excedente demora até que a fusão restante tenha uma concentração eutética e até 
chegar à temperatura eutética. 
 
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 Nessa temperatura solidifica-se completamente o resto do material até que, no ponto sólido, todo 
material está solidificado. 
 
 Fig. 2.12 Fig.2.13 
Desenvolvimento do diagrama de fases para o sistema Sn-Pb(mistura de cristais) 
 
 O desenvolvimento deste diagrama deve ser feito de forma análoga ao diagrama Cu-Ni. Com o 
diagrama pode ser lido o início e o fim de solidificação para cada concentração da liga (fig. 2.14). 
 
 
Fig. 2.14 
 
 
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 Apresentamos abaixo as ligas eutéticas mais importantes na área técnica. 
 Componentes Temperatura de Fusão ºC Temperatura de Fusão do Eutético ºC 
Ferro Fundido 
(FoFo) 
Ferro 96% 
Carbono 4% 
1535 
3840 1200 
Solda Prata Cobre 55% Prata 45% 
1083 
961 620 
Alumínio Fundido por 
Pressão 
Alumínio 88% 
Silício 12% 
660 
1414 577 
Chumbo Duro Chumbo 87% Antimônio 13% 
327 
630 251 
 Observação: A curva de resfriamento de uma combinação intermetálica é semelhante à curva de 
resfriamento de um metal puro. 
 
Questionário - Resumo 
1. Comente o diagrama de liquefação e solidificação do Zn, considerando: T (C), t (s), ponto de sólido, ponto 
de parada, ponto de líquido, curvas (resfriar e aquecer). 
2. Explique por que no ponto de parada a temperatura é constante em um intervalo de tempo definido. 
3. Descreva um processo de solidificação de uma liga de dois metais que formam cristais mistos. 
4. Consulte o diagrama de fases para uma liga Cu-Ni (cristais mistos) e diga em quais porcentagens de Cu e Ni 
o intervalo de solidificação é maior. 
5. O que é uma liga? 
6. Explique os tipos de ligas e cite exemplos. 
7. Defina o que significa eutético, usando o diagrama de fases para o sistema Sn-Pb. 
8. Consulte a tab~1a de ligas eutéticas e cite os componentes, a temperatura de fusão e a temperatura 
eutética. 
 
3. Diagrama ferro - carbono 
3.1 Liquefação e solidificação do ferro puro 
Da mesma forma como foram apresenta dos os metais na unidade anterior, pode-se apresentar a 
curva de solidificação (liquefação) do ferro puro, como mostra o gráfico (fig. 3.1). 
A curva apresenta várias características: 
• existem quatro pontos de parada; 
• existem intervalos na solidificação. 
Fig. 3.1 
 
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O ponto de parada a 15360C é o da liquefação (fusão). Os outros pontos de parada referem-se a uma 
mudança de estrutura cristalina do ferro no estado sólido. 
Acima da temperatura de 9110C até 13920C, os átomos do ferro puro formam uma rede cubica de face 
centrada(fcc) chamada ferro γ (gama) (fig. 3.2). 
Abaixo de 9110C, os átomos transformam-se numa rede cubica de corpo centrado(ccc) chamada ferro 
α (alfa) (fig. 3.3). 
A distancia entre os átomos na estrutura do cubo de face centrada é maior do que na estrutura de cubo 
de corpo centrado, portanto neste estado é mais fácil aceitar outros átomos, como, por exemplo, átomos de 
carbono (fig. 3.2). 
A esse fenômeno dá-se o nome de solubilidade no estado sólido. 
 Abaixo de 7690C o ferro é magnético. Acima da temperatura de 13920C, o ferro transforma-se 
novamente em rede cubica de corpo centrado chamada ferro δ (delta) que, para o tratamento térmico, não 
tem importância. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fig. 3.2 Fig. 3.3 
 
3.2 O aço. 
O aço é uma liga de ferro e carbono. O teor de carbono varia entre 0,05% a 2,06%. O ferro com um 
teor de carbono superior a 2,06% até 6,7% é chamado ferro fundido. 
No ferro fundido, o carbono não é totalmente dissolvido e apresenta-se na forma de veios de grafite 
que são extremamente frágeis. 
 
3.3 Estrutura do aço no resfriamento lento (transformação no estado sólido) 
O diagrama de fases encontrado nas experiências anteriores corresponde ao diagrama de uma mistura de 
cristais, como foi visto no capítulo 2 (Exemplo sistema Sn - Pb), com a diferença de que no diagrama que agora 
estamos estudando, acima da Linha G-S-E (que corresponde à Linha AC3, ACcm) não existe uma fusão, mas 
sim uma solução sólida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 3.4 
 
 
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A presença do carbono faz com que o ferro com rede cubica de corpo centrado(ccc) (ferro α) se 
transforme em uma rede cubica de face centrada(cfc) (ferro γ) a temperatura diferente de 9110C. Essa 
temperatura varia em função do teor de carbono no ferroe é representada na figura 3.4 pela linha G-S-E. 
A solução sólida Fe-γ+C, na qual o centro C está totalmente dissolvido, é dado o nome austenita (fig. 
3.5). Após o resfriamento lento à temperatura ambiente, na maioria dos aços o carbono está quimicamente 
ligado ao ferro como cementita (Fe3C), que é a estrutura mais dura do aço (fig. 3.6) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 3.6 
Agora vamos estudar alguns corpos de prova com diferentes teores de carbono. Começamos com o 
corpo de prova com 0,86% de carbono. 
Esperamos que este corpo de prova se já o mais fácil de analisar, pois temos apenas um ponto de 
parada nos 7230C. Este ponto se chama ponto eutetóide (fig. 3.7). 
Abaixo de 7230C existe uma distribuição bem proporcionada (=eutetóide) de ferro puro a e Fe3C (cementita). A 
estrutura do eutetóide recebe o nome de perlita, por seu brilho aperolado. 
Não é uniforme; é uma mistura de lâminas claras de ferro puro chamadas de ferrita (estrutura mole) e 
de lâminas escuras de carboneto de ferro (Fe3C). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 3.7 
 
O aço de 0,86% de teor de carbono também é denominado aço eutetóide. A concentração do carbono 
na perlita é de 0,86%. 
Vamos agora estudar o corpo de prova com 0,6%C (aço hipoeutetóide). 
Com nossa experiência, reconhecemos (fig. 3.8), nas partes lamelares, a perlita. Lembramos que a 
perlita sem pretemo,86%C. As manchas claras identificamos como ferrita. Como nosso corpo de prova só 
contém 0,6% de carbono e a estrutura perlítica sem pre necessita de 0,86%, então uma parte de ferrita agrupa-
se em núcleos separados ou quase isolados. 
Encontramos num aço com menos de 0,86%C, sempre uns núcleos de ferrita pura, sendo maiores 
quando a porcentagem de carbono é menor. Ao aquecermos o corpo de prova, sua estrutura não muda em 
nada até o ponto S. 
Muda-se agora a perlita para austenita consumindo calor, enquanto que a ferrita ainda fica em sua 
forma. Se elevarmos mais a temperatura, a ferrita também começa a se transformar em austenita (fig. 3.10). 
 
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Chegamos à linha G - S com toda a ferrita já transformada em austenita; temos em nosso corpo de 
prova uma estrutura puramente austenítica. Daqui para frente a temperatura sobe de novo mais rapidamente. 
O aço de um teor de carbono entre 0,05% até 0,86% se chama aço 
hipoeutetóide. 
A figura 3.11 apresenta o diagrama simplificado para os aços até 2,06% de teor de carbono, com as 
estruturas cristalinas em função do teor de carbono e temperatura. 
O aço de um teor de carbono entre 0,86% até 2,06% chama-se aço 
hipereutetóide. 
Agora vamos estudar o corpo de prova com 1,2%C (aço hipereutetóide). 
O que acontece quando se aquece o corpo de prova? Podemos imaginar: em 7230C, transforma-se 
toda a perlita em austenita, logo a temperatura começa a subir e a cementita em excesso começa a se soltar 
até chegar no ponto (linha S - E), onde a estrutura passa a ser austenítica (fig. 3.12). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 3.10 Fig. 3.11 
Fig. 3.12 
Vendo a estrutura da figura 3.13. reconhecemos novamente as partes lamelares como perlita. As 
nervuras claras são de cementita. Se analisarmos o excesso de cementita temos 1,2%C - 0,8%C (perlita) 
0,4%C representando os restantes 0,4%C, excesso de cementita. 
	Materiais
	Fig. 3.4