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como interpretar o gráfico de diagrama de fases binário Ferro-Cementita mas sem aplicar a regra de alavanca?


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Julio C. Lourenço

Há mais de um mês

Para se interpretar o diagrama Fe-Fe3C, você deverá primeiramente estar familiarizado com as regiões monofásicas e bifásicas deste diagrama. Considere então o diagrama Fe-Fe3C:

 

As fases monofásicas são: a fase alfa-ferrita, que é uma fase com baixa solubilidade de carbono, que possui solubilidade máxima de carbono de 0,022 %pC a 727 ºC. Repare que neste campo de estabilidade o carbono está em solução sólida (intersticial) dentro da fase alfa do ferro. Só há uma fase, portanto monofásica.

Acima de 912 ºC o ferro se encontra como a austenita. Nesta região há grande solubilidade do carbono (até 2,14 %pC a 1147 ºC).

Existem também a região monofásica de líquido, e a linha estequiométrica da cementita, Fe3C, a 6,70 %pC. Nas regiões entre estas fases, tem-se as regiões bifásicas. Para identificar uma região bifásica, basta traçar uma reta horizontal até encontrar as linhas das fases identificadas ao lado, para encontrar então às fases presentes neste campo.

Em 0,76 %pC a 727 ºC ocorre uma reação invariante, do tipo eutetóide, na qual a fase austenita se transforma em alfa + Fe3C completamente. Isto se forma apartir da redistribuição de elementos, gerando uma estrutura lamelar de lamelas de alfa e Fe3C, chamada de "perlita". A figura mostra uma representação esquemática desta região:

 

Para aços com teores de carbono entre 0,022 e 0,76 %pC, no resfriamento, o aço passará da fase austenita para uma fase alfa mais austenita, gerando uma ferrita, que se inicia nos contornos de grãos. Abaixo de 727 ºC, a austenita restante se transforma em perlita. A ferrita formada no campo de estabilidade acima de 727 ºC é chamada de ferrita pró-eutetóide. Observe a figura abaixo:

 

Se o aço possuir composição acima de 0,76 %pC, este passará então de austenita para austenita + cementita, e cementita será formada, de maneira análoga, nos contornos de grãos. Será formada então a cementita pró-eutetoide. Abaixo de 727 ºC, toda a austenita remanescente será transformada em perlita. Veja a figura novamente:

 

Todas as imagens aqui foram retiradas do livro do Callister. Você poderá acompanhar as videoaulas do Passei Direto sobre este tema, que também apresenta de maneira clara estes conceitos.

Para se interpretar o diagrama Fe-Fe3C, você deverá primeiramente estar familiarizado com as regiões monofásicas e bifásicas deste diagrama. Considere então o diagrama Fe-Fe3C:

 

As fases monofásicas são: a fase alfa-ferrita, que é uma fase com baixa solubilidade de carbono, que possui solubilidade máxima de carbono de 0,022 %pC a 727 ºC. Repare que neste campo de estabilidade o carbono está em solução sólida (intersticial) dentro da fase alfa do ferro. Só há uma fase, portanto monofásica.

Acima de 912 ºC o ferro se encontra como a austenita. Nesta região há grande solubilidade do carbono (até 2,14 %pC a 1147 ºC).

Existem também a região monofásica de líquido, e a linha estequiométrica da cementita, Fe3C, a 6,70 %pC. Nas regiões entre estas fases, tem-se as regiões bifásicas. Para identificar uma região bifásica, basta traçar uma reta horizontal até encontrar as linhas das fases identificadas ao lado, para encontrar então às fases presentes neste campo.

Em 0,76 %pC a 727 ºC ocorre uma reação invariante, do tipo eutetóide, na qual a fase austenita se transforma em alfa + Fe3C completamente. Isto se forma apartir da redistribuição de elementos, gerando uma estrutura lamelar de lamelas de alfa e Fe3C, chamada de "perlita". A figura mostra uma representação esquemática desta região:

 

Para aços com teores de carbono entre 0,022 e 0,76 %pC, no resfriamento, o aço passará da fase austenita para uma fase alfa mais austenita, gerando uma ferrita, que se inicia nos contornos de grãos. Abaixo de 727 ºC, a austenita restante se transforma em perlita. A ferrita formada no campo de estabilidade acima de 727 ºC é chamada de ferrita pró-eutetóide. Observe a figura abaixo:

 

Se o aço possuir composição acima de 0,76 %pC, este passará então de austenita para austenita + cementita, e cementita será formada, de maneira análoga, nos contornos de grãos. Será formada então a cementita pró-eutetoide. Abaixo de 727 ºC, toda a austenita remanescente será transformada em perlita. Veja a figura novamente:

 

Todas as imagens aqui foram retiradas do livro do Callister. Você poderá acompanhar as videoaulas do Passei Direto sobre este tema, que também apresenta de maneira clara estes conceitos.

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