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CIÊNCIA DOS MATERIAIS Diagrama de Fases III CALLISTER JR William D RETHWISCH David G Materials science and engineering An introduction Materialwissenschaften und Werkstofftechnik Eine Einfuehrung 2013 Pressão atm Temperatura C Sólido gelo Líquido água Gás vapor DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Ferros Família dos aços Família dos ferros fundidos Soluções Sólidas Ferro Austenita Ferrita Composto Estequiométrico Cementita Fe3C Reações Peritética Eutética eutetóide DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC fofos aços Fe DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Soluções sólidas Ferro solução sólida de C em FeCCC Austenita solução sólida de C em FeCFC máxima solubilidade 211C a 1148oC Ferrita solução sólida de C em FeCCC máxima solubilidade 002C a 727oC Composto estequiométrico Cementita Fe3C 9333Fe e 667C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Característica das soluções sólidas do sistema FeC Ferro solução sólida de C em FeCCC Austenita solução sólida de C em FeCFC Ferrita solução sólida de C em FeCCC O espaço intersticial na rede do FeCFC é maior que no FeCCC assim podese acomodar mais C no FeCFC limite de solubilidade maior As soluções sólidas são relativamente moles e dúcteis porém mais fortes que o Fe puro devido ao reforço na resistência pelo reforço de C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Formas alotrópicas do ferro CCC CFC Ferrita Austenita FATOR DE EMPACOTAMENTO 68 74 DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Ferrita Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado CCC conhecida por Feα Pode ser considerada como Fe puro e a solubilidade de C é bastante baixa Tamb0008 T727C00218 A ferrita é mole e dúctil Ferromagnética em T770C Temperatura de Curie Microestrutura de um aço extra doce Fe comercialmente puro DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Austenita Estrutura cristalina CFC conhecida por Feγ Não magnética Solução sólida supersaturada de C em Fe CFC É mole e dúctil DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Cementita Formase quando o limite de solubilidade do carbono na austenita e ferrita é ultrapassado É dura e frágilcom estrutura cristalina ortorrômbica Pode assumir muitas formas tamanhos e junto com a ferrita assume diversas microestruturas nos aços A presença em aços de cementita aumenta muito a dureza e resistência ao desgaste A adição de Si acelera a decomposição da cementita para formar grafita DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Reações Peritética L temperatura peritética 1495C composição peritética 025C ponto peritético 1495C e 025C Eutético L Fe3C temperatura eutética 1148C composição eutética 43C ponto eutético 1148C e 43C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Reações Eutetóide α Fe3C temperatura eutetóide 727C composição eutetóide 077 C ponto eutetóide 727C e 077C Reação eutetóide 077C 002C Fe3C 667C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Reação eutetóide 077C 002C Fe3C 667C PERLITA DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Exemplo Calcule o percentual de cementita e ferrita na perlita quando de sua formação a 727C 002 077 667 Regra da alavanca 𝑑𝑒 α 667 077 667 002 887 𝑑𝑒 𝐹𝑒3𝐶 077 002 667 002 113 DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Reação eutetóide 077C 002C Fe3C 667C 0 PERLITA a 727C Fe3C 0 0 100 PERLITA a 727C Fe3C 100 100 0 PERLITA a 727C Fe3C 0 0 DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Reação eutetóide 077C 002C Fe3C 667C PERLITA Aço de composição eutetóide Formação da perlita DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Perlita Constituída de duas fases Ferrita e Cementita na forma de lamelas A ferrita é mole e cementita é extremamente dura A dureza da perlita depende da espessura das lamelas A perlita NÃO é uma fase e sim um microconstituínte Fonte George Vander Voort Microstructure of carbon and lowalloys carbon DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Perlita PERLITA FINA PERLITA GROSSA DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC B A C Fases Presentes Composição das Fases 001 C A 1000C Proporção das Fases 100 Para uma liga FeC com 001C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 727C e 400C Desenhe a microestrutura esperada DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC B A C Fases Presentes α Composição das Fases α 001 C B 727C Proporção das Fases α 100 α Para uma liga FeC com 001C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 727C e 400C Desenhe a microestrutura esperada DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC B A C Fases Presentes α Fe3C Composição das Fases α 00001 C Fe3C 667 C C 400C Proporção das Fases Para uma liga FeC com 001C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 727C e 400C Desenhe a microestrutura esperada 𝑑𝑒 α 667 001 667 100 9985 𝑑𝑒𝐹𝑒3𝐶 001 667 100 015 DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 001C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 727C e 400C Desenhe a microestrutura esperada B A C Fe3C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 025C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 800C e 730C e 720C Desenhe a microestrutura esperada B A C D A 1000C Fases Presentes Composição das Fases 025 C Proporção das Fases 100 DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 025C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 800C e 730C e 720C Desenhe a microestrutura esperada B A C D B 800C Fases Presentes α γ Composição das Fases α 0015 C γ 05 C Proporção das Fases 𝑑𝑒 α 05 025 05 0015 100 515 𝑑𝑒 γ 025 0015 05 0015 100 485 DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 025C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 800C e 730C e 720C Desenhe a microestrutura esperada B A C D C 730C Fases Presentes α γ Composição das Fases α 0019 C γ 075 C Proporção das Fases 𝑑𝑒 α 075 025 075 0019 100 684 𝑑𝑒 γ 025 0019 075 0019 100 316 DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 025C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 800C e 730C e 720C Desenhe a microestrutura esperada B A C D Fases Presentes α Fe3C D 720C Proporção das Fases 𝑑𝑒 α 667 025 667 0019 100 965 𝑑𝑒𝐹𝑒3𝐶 025 0019 667 0019 100 35 Composição das Fases α 0019 C Fe3C 667 C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 025C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 800C e 730C e 720C Desenhe a microestrutura esperada Aço de composição hipoeutetóide Microestrutura de perlita e ferrita pró euteóide Aço contendo 038 de C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 125C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 800C e 730C e 720C Desenhe a microestrutura esperada A 1000C Fases Presentes Composição das Fases 125 C Proporção das Fases 100 B A C D DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 125C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 800C e 730C e 720C Desenhe a microestrutura esperada B A C D Fases Presentes γ Fe3C Proporção das Fases 𝑑𝑒 γ 667 125 667 1 100 973 𝑑𝑒𝐹𝑒3𝐶 125 1 667 1 100 27 Composição das Fases α 1 C Fe3C 667 C B 800C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 125C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 800C e 730C e 720C Desenhe a microestrutura esperada B A C D Fases Presentes γ Fe3C Proporção das Fases 𝑑𝑒 γ 667 125 667 08 100 923 𝑑𝑒𝐹𝑒3𝐶 125 08 667 08 100 77 Composição das Fases α 08 C Fe3C 667 C C 730C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 125C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 800C e 730C e 720C Desenhe a microestrutura esperada B A C D Fases Presentes α Fe3C D 720C Proporção das Fases 𝑑𝑒 α 667 125 667 0019 100 815 𝑑𝑒𝐹𝑒3𝐶 125 0019 667 0019 100 185 Composição das Fases α 0019 C Fe3C 667 C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 125C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 800C e 730C e 720C Desenhe a microestrutura esperada Aço de composição hiperutetóide Microestrutura de perlita e cementita pró euteóide Aço contendo 13 de C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Efeito do Carbono Quase todo o C do aço está na forma de Fe3C cementita Fe3C age como reforço para a ferrita Quanto mais Fe3C mais perlita é formada Quanto mais perlita mais duro e resistente é o aço DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Efeito do Carbono nas propriedades do aço Fonte httpswwwazomcomarticleaspxArticleID400 Tensão de escoamento Alongamento Energia absorvida impacto Resistência mecânica Normalização Recozimento Teor de carbono em peso Resistência à tração e escoamento Mpa Alongamento Energia absorvida ensaio Izod J
Envie sua pergunta para a IA e receba a resposta na hora
Texto de pré-visualização
CIÊNCIA DOS MATERIAIS Diagrama de Fases III CALLISTER JR William D RETHWISCH David G Materials science and engineering An introduction Materialwissenschaften und Werkstofftechnik Eine Einfuehrung 2013 Pressão atm Temperatura C Sólido gelo Líquido água Gás vapor DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Ferros Família dos aços Família dos ferros fundidos Soluções Sólidas Ferro Austenita Ferrita Composto Estequiométrico Cementita Fe3C Reações Peritética Eutética eutetóide DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC fofos aços Fe DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Soluções sólidas Ferro solução sólida de C em FeCCC Austenita solução sólida de C em FeCFC máxima solubilidade 211C a 1148oC Ferrita solução sólida de C em FeCCC máxima solubilidade 002C a 727oC Composto estequiométrico Cementita Fe3C 9333Fe e 667C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Característica das soluções sólidas do sistema FeC Ferro solução sólida de C em FeCCC Austenita solução sólida de C em FeCFC Ferrita solução sólida de C em FeCCC O espaço intersticial na rede do FeCFC é maior que no FeCCC assim podese acomodar mais C no FeCFC limite de solubilidade maior As soluções sólidas são relativamente moles e dúcteis porém mais fortes que o Fe puro devido ao reforço na resistência pelo reforço de C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Formas alotrópicas do ferro CCC CFC Ferrita Austenita FATOR DE EMPACOTAMENTO 68 74 DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Ferrita Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado CCC conhecida por Feα Pode ser considerada como Fe puro e a solubilidade de C é bastante baixa Tamb0008 T727C00218 A ferrita é mole e dúctil Ferromagnética em T770C Temperatura de Curie Microestrutura de um aço extra doce Fe comercialmente puro DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Austenita Estrutura cristalina CFC conhecida por Feγ Não magnética Solução sólida supersaturada de C em Fe CFC É mole e dúctil DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Cementita Formase quando o limite de solubilidade do carbono na austenita e ferrita é ultrapassado É dura e frágilcom estrutura cristalina ortorrômbica Pode assumir muitas formas tamanhos e junto com a ferrita assume diversas microestruturas nos aços A presença em aços de cementita aumenta muito a dureza e resistência ao desgaste A adição de Si acelera a decomposição da cementita para formar grafita DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Reações Peritética L temperatura peritética 1495C composição peritética 025C ponto peritético 1495C e 025C Eutético L Fe3C temperatura eutética 1148C composição eutética 43C ponto eutético 1148C e 43C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Reações Eutetóide α Fe3C temperatura eutetóide 727C composição eutetóide 077 C ponto eutetóide 727C e 077C Reação eutetóide 077C 002C Fe3C 667C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Reação eutetóide 077C 002C Fe3C 667C PERLITA DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Exemplo Calcule o percentual de cementita e ferrita na perlita quando de sua formação a 727C 002 077 667 Regra da alavanca 𝑑𝑒 α 667 077 667 002 887 𝑑𝑒 𝐹𝑒3𝐶 077 002 667 002 113 DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Reação eutetóide 077C 002C Fe3C 667C 0 PERLITA a 727C Fe3C 0 0 100 PERLITA a 727C Fe3C 100 100 0 PERLITA a 727C Fe3C 0 0 DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Reação eutetóide 077C 002C Fe3C 667C PERLITA Aço de composição eutetóide Formação da perlita DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Perlita Constituída de duas fases Ferrita e Cementita na forma de lamelas A ferrita é mole e cementita é extremamente dura A dureza da perlita depende da espessura das lamelas A perlita NÃO é uma fase e sim um microconstituínte Fonte George Vander Voort Microstructure of carbon and lowalloys carbon DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Perlita PERLITA FINA PERLITA GROSSA DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC B A C Fases Presentes Composição das Fases 001 C A 1000C Proporção das Fases 100 Para uma liga FeC com 001C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 727C e 400C Desenhe a microestrutura esperada DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC B A C Fases Presentes α Composição das Fases α 001 C B 727C Proporção das Fases α 100 α Para uma liga FeC com 001C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 727C e 400C Desenhe a microestrutura esperada DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC B A C Fases Presentes α Fe3C Composição das Fases α 00001 C Fe3C 667 C C 400C Proporção das Fases Para uma liga FeC com 001C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 727C e 400C Desenhe a microestrutura esperada 𝑑𝑒 α 667 001 667 100 9985 𝑑𝑒𝐹𝑒3𝐶 001 667 100 015 DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 001C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 727C e 400C Desenhe a microestrutura esperada B A C Fe3C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 025C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 800C e 730C e 720C Desenhe a microestrutura esperada B A C D A 1000C Fases Presentes Composição das Fases 025 C Proporção das Fases 100 DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 025C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 800C e 730C e 720C Desenhe a microestrutura esperada B A C D B 800C Fases Presentes α γ Composição das Fases α 0015 C γ 05 C Proporção das Fases 𝑑𝑒 α 05 025 05 0015 100 515 𝑑𝑒 γ 025 0015 05 0015 100 485 DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 025C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 800C e 730C e 720C Desenhe a microestrutura esperada B A C D C 730C Fases Presentes α γ Composição das Fases α 0019 C γ 075 C Proporção das Fases 𝑑𝑒 α 075 025 075 0019 100 684 𝑑𝑒 γ 025 0019 075 0019 100 316 DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 025C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 800C e 730C e 720C Desenhe a microestrutura esperada B A C D Fases Presentes α Fe3C D 720C Proporção das Fases 𝑑𝑒 α 667 025 667 0019 100 965 𝑑𝑒𝐹𝑒3𝐶 025 0019 667 0019 100 35 Composição das Fases α 0019 C Fe3C 667 C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 025C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 800C e 730C e 720C Desenhe a microestrutura esperada Aço de composição hipoeutetóide Microestrutura de perlita e ferrita pró euteóide Aço contendo 038 de C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 125C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 800C e 730C e 720C Desenhe a microestrutura esperada A 1000C Fases Presentes Composição das Fases 125 C Proporção das Fases 100 B A C D DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 125C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 800C e 730C e 720C Desenhe a microestrutura esperada B A C D Fases Presentes γ Fe3C Proporção das Fases 𝑑𝑒 γ 667 125 667 1 100 973 𝑑𝑒𝐹𝑒3𝐶 125 1 667 1 100 27 Composição das Fases α 1 C Fe3C 667 C B 800C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 125C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 800C e 730C e 720C Desenhe a microestrutura esperada B A C D Fases Presentes γ Fe3C Proporção das Fases 𝑑𝑒 γ 667 125 667 08 100 923 𝑑𝑒𝐹𝑒3𝐶 125 08 667 08 100 77 Composição das Fases α 08 C Fe3C 667 C C 730C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 125C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 800C e 730C e 720C Desenhe a microestrutura esperada B A C D Fases Presentes α Fe3C D 720C Proporção das Fases 𝑑𝑒 α 667 125 667 0019 100 815 𝑑𝑒𝐹𝑒3𝐶 125 0019 667 0019 100 185 Composição das Fases α 0019 C Fe3C 667 C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Para uma liga FeC com 125C determine as fases presentes proporção e composição de cada fase para as temperaturas de 1000C 800C e 730C e 720C Desenhe a microestrutura esperada Aço de composição hiperutetóide Microestrutura de perlita e cementita pró euteóide Aço contendo 13 de C DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Efeito do Carbono Quase todo o C do aço está na forma de Fe3C cementita Fe3C age como reforço para a ferrita Quanto mais Fe3C mais perlita é formada Quanto mais perlita mais duro e resistente é o aço DIAGRAMA DE FASES DIAGRAMA DE DE FASES FeC Efeito do Carbono nas propriedades do aço Fonte httpswwwazomcomarticleaspxArticleID400 Tensão de escoamento Alongamento Energia absorvida impacto Resistência mecânica Normalização Recozimento Teor de carbono em peso Resistência à tração e escoamento Mpa Alongamento Energia absorvida ensaio Izod J