Acos e Ferros Fundidos

O Sistema Ferro – Carbono
O ferro ao ser aquecido apresenta 2 mudanças de estrutura cristalina antes de fundir.
Essas mudanças podem ser observadas na linha vertical do lado esquerdo do diagrama
Ferro – Carbono.
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Temperatura ambiente → ferrita (ferro α), estrutura cristalina CCC

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Em 912ºC → a ferrita sofre transformação polimórfica para a austenita (ferro γ), estrutura CFC, a austenita não possui propriedades magnéticas.

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Em 1394ºC → ferrita δ, estrutura cristalina CCC. A ferrita δ é idêntica à ferrita α, porém só é estável em temperatura muito elevadas, não tendo importância tecnológica. •

Em 1538ºC → ocorre a fusão

O eixo das composições se estende até 6,70% de carbono, nessa concentração se forma o composto intermediário carbeto de ferro (Fe3C) ou cementita, o qual é apresentado por uma linha vertical direita no diagrama de fases.

6,70% (Fe3C) ⇒ 100% C

Dessa forma o sistema ferro – carbono pode ser dividido em 2 partes, uma rica em ferro e a outra (não evidenciada) para composições entre 6,70% C e 100% C (grafita pura). Na prática todos os ações e ferros fundidos apresentam teor de carbono inferior a 6,70% C.
Logo o sistema considerado é o ferro – carbeto.

Professor Carlos Mainardes

Carbono é impureza intersticial do ferro e forma solução sólida com a ferrita α, com ferrita δ e também com a austenita.
Na ferrita α apenas concentrações pequenas de carbono são solúveis. A solubilidade máxima é de 0,022% a 727ºC, a solubilidade se explica pela forma e tamanho das posições intersticiais na estrutura CCC, que torna difícil acomodar átomos de carbono.
A austenita, fase γ do ferro quando ligado somente com carbono, não é estável abaixo de
727ºC, a solubilidade máxima de carbono na austenita é 2,14%, ocorrendo a 1147ºC.
Tal solubilidade é quase 100 vezes maior que o valor para a ferrita CCC. A estrutura CFC possui intersticiais maiores. Nesse caso as deformações impostas sobre os átomos de ferro vizinhos são