aço e ligas especiais 1ª cap

Capítulo 1
O sistema ferro-carbono 1.1 O ELEMENTO FERRO
O ferro apresenta as seguintes transformações (Figura 1.1):

Vapor
2875
Líquido

Temperatura (ºC)

1538
Ferro δ (CCC)
1394
Ferro γ (CFC)
912
Não ferromagnético
(Ferro β)
770

Ferro α (CCC)
Ferromagnético

Mudanças de fase do ferro puro [1].

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Aços e ligas especiais

Observa-se que o ferro sólido, ao ser aquecido a partir da temperatura ambiente, muda a sua estrutura de Cúbica de Corpo Centrado (CCC) para Cúbica de Face Centrada (CFC) a
912 °C. Continuando o aquecimento a 1394 °C, o ferro muda novamente de estrutura, passando de CFC para CCC (Figuras 1.2 e 1.3).

z

y x (a)

(b)

H

G

E a E

G r C a a

B a 2r

A

r

(c)
A

–
a.√2

C

(d)

Estrutura cúbica de corpo centrado [2,3].
(a) Representação esquemática
(b) Vista tridimensional
(c) Célula unitária
(d) Plano diagonal da célual unitária

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O SISTEMA FERRO-CARBONO

z

y x (a)

(b)

H

G
E

F

2r

r

E

a

r

C

A

B

A

(c)

a

B

(d)

Estrutura cúbica de face centrada [4].
(a) Representação esquemática
(b) Vista tridimensional
(c) Célula unitária
(d) Plano da face da célula unitária

Por meio de cálculos geométricos, pode-se correlacionar o parâmetro de rede da célula unitária a com o raio do átomo (r):

a=

a=

4r
√3

4r
√2

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CCC

(1-a)

CFC

3

(1-b)

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Aços e ligas especiais

À medida que se eleva a temperatura, aumenta a vibração atômica, aumentando o parâmetro de rede a. Isto pode ser visualizado na Figura 1.4. O parâmetro de rede a é expresso em angstrons (Å), em que 1 Å = 10–10m.

2,94 δ CCC

3,68

2,90

γ α 3,66

Parâmetro a na fase γ (Å)

Parâmetro a nas fases α e δ (Å)

2,92

CFC