TT03

AULA Nº 3 – O diagrama de equilíbrio Fe-C. As fases sólidas e as reacções invariantes do diagrama. Os pontos críticos das ligas Fe-C e o fenómeno de histerese témica.
É objectivo desta aula apresentar as transformações alotrópicas do ferro e sua influência na configuração do diagrama de equilíbrio Fe-C, analisar a aptidão de cada variedade alotrópica para dissolver carbono, descrever as fases sólidas e as reacções invariantes do diagrama de equilíbrio e esclarecer o conceito de ponto crítico e sua dependência das condições de variação de temperatura.
1.3. As transformações das ligas Fe-C
O ferro é o segundo metal mais abundante na crusta terrestre (o primeiro é o alumínio). É um metal possível de obter a baixo custo, na forma de aço, dada a economia de escala conseguida com a sua produção em tonelagens muito elevadas.
O aço apresenta uma relação custo / resistência das mais baixas dos materiais de construção e uma elevada versatilidade de adaptação ao processamento industrial (vazável, soldável, maquinável, deformável, endurecível, ...). A resistência à tracção dos aços correntes varia entre 250 e 1500 MPa, podendo atingir os 3000 MPa nos aços de ultra-alta resistência. A sua principal limitação é a baixa resistência à corrosão, que pode ser melhorada com revestimentos (cromagem, niquelagem, galvanização, ...) ou à custa de elementos de liga (aços inoxidáveis).
A principal tonelagem da produção de aço corresponde a material sem liga ou de muito baixa liga, usado nas indústrias transportadoras - automóvel, naval, ferroviária, transporte de fluidos (pipe-lines, cisternas); uma parte significativa é ainda usada na construção civil, no fabrico de armaduras para betão. A tabela I / 3 (extraída da Euronorma EN 10020 de 1989) apresenta os teores máximos nos vários elementos que um aço pode apresentar para ser considerado um aço sem liga ou não ligado (por vezes referido como aço ao carbono).
Na medida em que os teores dos vários elementos nos aços sem liga são muito