Ciência dos Materiais

25/06/13

Ciência dos Materiais - Capítulo 07 - Formas e Fases nos Sólidos - Tópico 7.6 Ligas Metálicas Polifásicas

Capítulo 07 - Formas e Fases nos Sólidos
Tópico 7.6 Ligas Metálicas Polifásicas
As ligas metálicas polifásicas diferem dos materiais cerâmicos primariamente pela natureza da fase matriz.
A fase matriz em uma liga é um metal. As fases das ligas podem ser metais puros (se bem que isto seja raro), soluções sólidas de substituição (substitucionais), soluções sólidas intersticiais ou compostos com uma composição química definida. As distribuições destas fases são muito mais sensíveis a tratamento térmico que no caso dos materiais cerâmicos, porque os átomos de metais são muito mais móveis, no estado sólido, que os átomos ligados covalente ou ionicamente. Por esta razão, é difícil caracterizar distribuições de fases, a não ser usando exemplos específicos.
Os aços e os ferros fundidos são exemplos típicos de ligas polifásicas de importância como materiais para engenharia. Os aços-carbono comuns são ligas de ferro que contêm até cerca de 2% (em peso) de carbono, não há outros elementos de liga adicionados intencionalmente, mas há sempre presença de impurezas. Abaixo do teor de 0,8% de carbono a fase matriz é a ferrita, uma solução sólida intersticial de carbono no ferro. Quando o aço contém de cerca de 0,02 até 0,8% de carbono, esta matriz ferrítica contém lamelas de uma segunda fase, um composto de ferro e carbono com a fórmula

, a cementita. O

arranjo lamelar da ferrita e da cementita é denominado perlita, porque é semelhante à estrutura lamelar da madrepérola, e está mostrado na (Figura 7.m.) Quando o teor de carbono está entre 0,8 e 2%, a perlita ainda está presente, mas a matriz destes aços de alto teor de carbono é a cementita, em lugar da ferrita. Os chamados aços ligados contêm outros elementos, como o cromo(Cr), níquel(Ni), manganês(Mn), molibdênio(Mo), tungstênio(W), dissolvidos na ferrita e combinados com o carbono sob