Elementos de ligas

Faculdade de tecnologia de Pindamonhangaba
Flavio Felicio da Silva Junior
Elementos de Ligas Nos Aços
Pindamonhangaba
2014
Efeito dos Elementos de Liga nas Propriedades dos Aços
Nos aços, os elementos de liga podem formar solução sólida com o ferro - intersticial ou substitucional – carbonetos ou outros compostos com o carbono, como carbonitretos, inclusões não metálicas e compostos intermetálicos. A tabela III.1 – Bain & Paxton – mostra a distribuição geral dos elementos de liga nos aços.
A solução sólida intersticial é formada quando o elemento de liga adicionado tem pequeno raio em comparação com o raio do átomo do metal base e por isso seu posicionamento nos interstícios da rede é possível. Entre os elementos químicos que formam solução sólida intersticial com o ferro estão o carbono, nitrogênio, oxigênio, hidrogênio e boro. A solubilidade máxima desses elementos no ferro é limitada por seu tamanho e consequente distorção que provoca na rede cristalina.
A solução sólida substitucional é formada quando o elemento de liga tem raio atômico próximo ao do metal base e por isso pode substituí-lo na rede cristalina. Tratando-se de aços, entre os elementos que formam solução sólida substitucional com o ferro,têm-se o cromo, níquel e manganês, entre outros.

A presença de elementos em solução sólida normalmente altera as propriedades dos aços. Comumente a dureza é aumentada, assim como a resistência mecânica. Em contrapartida, geralmente, perde-se em ductilidade e tenacidade.
Se a afinidade do elemento de liga adicionado pelo carbono for maior do que a do ferro, serão formados carbonetos. Havendo nitrogênio poderá ser formado o carbonitreto. Entre os formadores de carbonetos e carbonitretos no aço destacam-se cromo, molibdênio, vanádio, tungstênio, tântalo e nióbio.
Os carbonetos e carbonitretos podem estar presentes em finas partículas que precipitam no contorno de grão da austenita, impedindo seu crescimento e gerando uma estrutura mais fina, o que