Diagrama ferro-carbono

Diagrama Ferro – Cementita

Na Produção industrial do aço, entretanto, a solidificação e o resfriamento são muito rápidos para que o equilíbrio termodinâmico seja factivel. O corre então, a formação de uma fase metaestável- cementita (carboneto de ferro) no lugar da grafita.Embora essa fase seja termodinamicamente metaestável, na prática é considerada estável, pois na temperatura ambiente, a difusão do carbono no ferro é muito baixa ( Dc = 2,9 x 10-19 cm2/s), e a transformação de cementita em grafita é praticamente nula.

Ferrita (  )

Solução sólida de carbono em ferro CCC, existente da temperatura ambiente até 912 C. Nesta temperatura, a solubilidade do carbono no ferro é muito baixa, atingindo 0,0218% a 727 C.
Na temperatura ambiente, a solubilidade máxima do carbono no ferro é de 0,008%. Assim até 0,008% de carbono, o produto siderúrgico seria chamado de ferro comercialmente puro.

Austenita (  )

Solução sólida de carbono em ferro CFC, existente entre as temperatura de 912C e 1495C e com solubilidade máxima do carbono no ferro de 2,11% a 1148C. O teor de carbono 2,11% é adotado como separação teórica entre os dois principais produtos siderúgicos:
Aços - teores de carbono menores que 2,11%
Ferros Fundidos - teores de carbono maiores que 2,11%

Ferrita (  ) Para pequenos teores de carbono,acima de 1394C, o ferro muda novamente para ccc, dando origem à ferrita , que é uma solução sólida de carbono em ferro ccc, sendo estável até 1538C, quando se liquefaz. Tendo o ferro uma estrutura ccc, a solubilidade do carbono é baixa, atingindo um máximo de 0,09% a 1495C. Os nomes de ferrita  e  são usados para indicar a mesma solução de carbono em ferro ccc, porém ocorrendo em diferentes faixas de temperaturas. A solubilidade máxima de carbono na ferrita  é um pouco maior que na ferrita  (0,09 e 0,02% respectivamente). Os níveis de agitação térmica e maior espaçamento interatômico justificam esta diferença de solubilidade.