Ensaio Metalografia

Universidade de Brasília Faculdade de Tecnologia Departamento de Engenharia Mecânica Introdução à Ciência dos Materiais 02/2014 – Turma E Ensaio de Metalografia 10/11/2014 1. Introdução Teórica Metalografia é o estudo da morfologia e estrutura dos metais, para relacioná-los com suas propriedades físicas, químicas e mecânicas. É dividido em dois tipos, macrográfica (a olho nu) e micrográfica (por meio de um microscópio). Através das análises macrográficas e das análises micrográficas é possível a determinação de diversas características do material, inclusive a determinação das causas de fraturas, desgastes prematuros e outros tipos de falhas. Na macroscópica, examina-se a olho nu ou com pouca ampliação (até 50X) o aspecto de uma superfície após devidamente polida e atacada por um reagente adequado. Por seu intermédio tem-se uma ideia do conjunto, referente à homogeneidade do material, a distribuição e natureza das falhas, impureza e ao processo de fabricação, qualidade de solda profundidade de tratamentos térmicos entre outras características. Para a macrografia o aço é o material de maior interesse. Algumas das heterogeneidades mais comuns nos aços são as seguintes: - Vazio, causado pelo resfriamento lento; - Segregação, causadas pelas impurezas e outros metais; - Dendritas, formação de grãos de vários tamanhos; - Trincas, devido às tensões excessivas no resfriamento. Na microscópica, Consiste no estudo

1 DIAGRAMA Fe-C DIAGRAMA Fe-Fe3C Na temperatura ambiente, o ferro puro apresenta estrutura cristalina cúbica de corpo centrado (C), denominada ferrita alfa (α). centradas (CFC), denominada ferro gama (γ) ou austenita A estrutura C do ferro (ferrita α) é estável até 912°C. Nesta temperatura a estrutura C sofre uma transformação alotrópica para a estrutura cúbica de faces transforma-se novamente em C, denominada de ferrita delta (δ) A austenita (CFC) é estável entre 912 e 1394°…

outra vez (ferro- δ, e acima de 1538°C é líquido. Ou seja, sob aquecimento, o ferro submete-se a transformações alotrópicas de fase da ferrita à austenita em 912°C, austenita à ferrita em 1394°C, e ferrita a líquido em 1538°C. Cada transformação submete-se a uma mudança na estrutura do cristal ou arranjo dos átomos do ferro na estrutura do cristal. Deve-se recordar que todo o elemento químico em sua forma solida têm arranjos específicos de átomos que são essencialmente blocos…

energia livre de Gibbs) CONSTITUINTES DO DIAGRAMA FERRO-CARBONO FERRITA (α) Solução sólida de carbono em Ferro com estrutura CCC, chamada Fe- α Muito mole e dúctil Devido ao baixo teor de carbono, pode ser tratada como ferro puro A microestrutura da ferrita apresenta domínio de uma única fase. O nome Ferrita vem do latim Ferrum. CONSTITUINTES DO DIAGRAMA FERRO-CARBONO AUSTENITA (γ) - Solução sólida de carbono em Ferro com estrutura CFC, chamada Fe- γ; Mole e dúctil Pode ter até 2,11…

TRATAMENTO TÉRMICO DOS AÇOS Tratamento térmico é o conjunto de operações de aquecimento e resfriamento a que são submetidas os aços, sob condições controladas de temperatura, tempo, atmosfera e velocidade de esfriamento, com o objetivo de altera as suas propriedades ou conferir-lhes característicos determinados. As propriedades dos aços dependem, em principio, da sua estrutura, os tratamentos térmicos modificam, em maior ou menor escala, a estrutura dos aços, resultando, em…

obtenção de estruturas metaestáveis com propriedades sensivelmente diferentes das estruturas termodinamicamente mais estáveis. 38 O processo de fabricação dos aços envolve a redução do minério de ferro, para eliminação de outros elementos em geral encontrados nesse minério, como silício, manganês, fósforo e enxofre, e controle do teor de carbono. Os processos de obtenção dos aços não serão tratados neste texto que se restringirá à análise das transformações de fases no estado sólido…

800 + 727 aços 600 ferros fundidos 0 400Fe 0,022  + Fe3C 1 2 3 4 % C EM PESO 5 6 6,7 Fe3C Fe3C (cementita) 0,76 PONTOS IMPORTANTES  EUTÉTICO (E):  EUTETÓIDE (E’):     FeC 1600  L 1400 1200 3  + 800 600 Resultado: Perlita = camadas alternadas de fases  e Fe3C. 400 0 0.761 (Fe) L+Fe3C S +Fe3C 727°C = eutetóide T R Ceutetóide 120  m R     E’ E 1148°C austenita 1000  +L  S +Fe3C 2 3 4 4.30 5 6 Fe 3C (cementita) L …

Diagrama Fe-C 1 DIAGRAMA Fe-C DIAGRAMA Fe-Fe3C ALOTROPIA DO FERRO PURO Na temperatura ambiente, o ferro puro apresenta estrutura cristalina cúbica de corpo centrado (CCC), denominada ferrita alfa (α). A estrutura CCC do ferro (ferrita α) é estável até 912°C. Nesta temperatura a estrutura CCC sofre uma transformação alotrópica para a estrutura cúbica de faces centradas (CFC), denominada ferro gama (γ) ou austenita. A austenita (CFC) é estável entre 912 e 1394° C. Na…

transformações de fase Austenita Resfriamento lento Resfriamento moderado Martensita Perlita + Ferrita proeutetoide Reaquecimento Resfriamento rápido Bainita Martensita revenida A.S.D’Oliveira Cinética das transformações de fase Aula 2 A.S.D’Oliveira Cinética das transformações de fase Exercícios Identifique as microestruturas resultantes das sequências de resfriamento indicadas A.S.D’Oliveira Cinética das transformações de fase Exercícios…

Fim da transformação Tempo log[s] Perlita Austenita Início da transformação Fim da transformação  + Perlita ( + Fe3C) Austenita Início da transformação da martensita Austenita 1 1 2 3 4 5 6 Material 1- aço eutetóide Microestrutura-Perlita Austenita Material 2- aço eutetóide Microestrut ura-Perlita Análise para o tratamento dos aços 1 e 2  Posição 1- Material austenitizado  Posição 2- Inicio da transformação em perlita, ou seja microestrutura formada por austenita e…