Engenharia

Diagrama Fe-Fe3C

TM 242 – Materiais de Engenharia
2012.2

A.S.D’Oliveira

Diagrama Fe-Fe3C

Alotropia do ferro puro

Ø A adição de C permite manter a alotropia nas ligas
A.S.D’Oliveira

Diagrama Fe-Fe3C

Aço

Ferro Fundido

→ Cristalografia do ferro puro
→ Limites de solubilidade
→ Patamares e reações importantes

A.S.D’Oliveira

Diagrama Fe-Fe3C
Considerações sobre o diagrama Fe-Fe3C
Cementita:
Carbeto de ferro, de estequiometria Fe3C (6,67%C em peso), estrutura cristalina complexa, muito duro (>800HB) e frágil. Seu ponto de fusão é de aproximadamente 1200oC.

Composto intermetálico metaestável que permanece como composto indefinidamente a Tamb, mas se decompõe (após muitos anos) em ferrita α e grafite em T de 650-700oC

A.S.D’Oliveira

Diagrama Fe-Fe3C
Considerações sobre o diagrama Fe-Fe3C
² Ferrita δ:

Solução sólida de carbono em ferro δ (CCC). Solidifica a 1538oC e é estável até
1394oC. Dissolve até 0,09%C na temperatura peritética, 1494oC.

² Austenita γ:
Solução sólida de carbono em ferro γ (CFC). E solubilidade máxima de
2,1%wtC a 1147oC e de 0,77% a 727oC. É a fase de maior importância para ligas Fe-C, já que todas as transformações no estado sólido partem dela.
Estável de 1394oC a temperatura de eutetóide (727oC)
² Ferrita α:
Solução sólida de carbono em ferro α (CCC). Dissolve até 0,022%C na temperatura eutetóide (727oC) è A ferrita e austenita são fases dúcteis dos aços è As propriedades mecânicas também dependem da microestrutura, isto é, da quantidade de ferrita e cementita presente
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Diagrama Fe-Fe3C

Reação peritética è L + δ ↔ γ è ocorre na composição de 1,7% C a 1494oC

L+δ

γ

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Diagrama Fe-Fe3C

Reação eutética è L

↔ γ + Fe3C

è ocorre na composição de 4,3%C a 1147oC

L

γ+Fe3C

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Diagrama Fe-Fe3C

Reação eutetóide è γ ↔ α + Fe3C è ocorre na composição de 0,77%C a 727oC

γ