Aula 07 – Diagrama de fases
(Parte 2)
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Diagrama
Fe-C (Fe-Fe3C)
+
+
+
Ferrita delta
Ferrita delta
Ferrita delta
+
+
+
• Ponto Eutético: 1 líquido se transforma em 2
sólidos.
Ex.: L Austenita + Cementita
• Ponto Eutetóide: 1 sólido se transforma em 2
sólidos.
Ex.: Austenita Ferrita + Cementita
• Ponto Peritético: 1 sólido +1 líquido se transforma
em 1 sólido.
Ex.: Líquido + ferrita delta Austenita
Diagrama de Fase ou Equilíbrio
Essas informações somadas as definições dos aços e
fofos, permitem classificar as ligas ferro carbono, para
uso no diagrama, da seguinte forma:
Complete as microestruturas com
as fases
Ferro com 6,67% de Carbono - Cementita: Fe3C
Ferro puro – 0,0% de carbono
Diagrama de Fase ou Equilíbrio
O teor de C vai até 6,67%
porque é a solubilidade máxima
do carbono no ferro.
Pouco se conhece acima
desse teor de carbono; na
realidade acima de 4,5% de
carbono essas ligas não tem
aplicação tecnológica.
Diagrama de Fase ou Equilíbrio
Cada região do diagrama apresenta constituintes
característicos, que serão definidos a seguir:
Austenita: é definida como uma solução sólida de
carbono em ferro gama (Feγ).
A solubilidade máxima do carbono na austenita é
de 2,1% e ocorre a 1147oC.
A austenita:
• Estrutura CFC
• Dureza de aproximadamente 300 HB
• L.R. = 1000 N/mm2
• Alongamento de 30%
• Não é magnética.
Microestrutura da austenita
Microestrutura é como se fosse a “foto” da fase
BÔNUS
Os aços inoxidáveis duplex foram desenvolvidos para
atender às necessidades da indústria química e
petroquímica, que necessitam de materiais mais
resistentes que os aços inoxidáveis comuns, tanto aos
meios corrosivos, quanto às altas temperaturas e
pressões.
Os aços inoxidáveis duplex surgiram da necessidade
de uso em situações onde exige-se, além de
resistência à corrosão, uma boa resistência mecânica,
alta tenacidade e ductilidade, combinando assim as
qualidades dos aços ferríticos e austeníticos.
Tem aplicação na indústria:
•Química: vasos de pressão, trocadores de calor,
reatores, bombas, tanques de produtos químicos.
•De óleo e gás: resfriadores, blocos de pressão, bloco
de válvulas.
• Petroquímica: reatores tubulares com revestimento de aço
carbono, unidades de dessanilização e destilação, carcaças de
bombas de dessulfuração, tubulação para meios contendo Cl e
HCl.
• Papel e celulose: Digestores, pré-aquecedores, evaporadores,
equipamentos de branqueamento contendo cloretos.
• Nuclear: Sistemas de recirculação e refrigeração.
• Outra importante área de aplicação dos duplex é a da indústria
naval, em que uma grande parte dos navios cisterna é construída
para o transporte de produtos químicos variados. Estes produtos
são frequentemente corrosivos o que exige uma enorme
preocupação na escolha do material de construção a ser
empregado.
•
Figura 13: Encaixe de tubulações usados na indústria offshore e tubulações
Diagrama de Fase ou Equilíbrio
Ferrita: pode ser definida como uma
solução sólida de carbono em ferro alfa (Feα).
A solubilidade máxima do C na ferrita
ocorre em 727 °C e é de 0,022%.
A solubilidade do C na temperatura
ambiente na ferrita é de 0,008%.
A ferrita é um dos constituintes mais
dúcteis dos aços.
•
•
•
•
•
Estrutura CCC
Dureza de aproximadamente 90 HB
L.R.= 280 N/mm2
Alongamento de 35 a 40%
Magnética a temperatura ambiente.
Diagrama de Fase ou Equilíbrio
Cementita: é o carboneto de ferro, de fórmula
Fe3C, e contém aproximadamente 6,7% de carbono e
93,3% de ferro. É um dos constituintes mais duros e
frágeis dos aços.
• Estrutura ortorrômbica
• Dureza de aproximadamente 700 HB
• Alongamento: 0%
• Magnética a temperatura ambiente.
Diagrama de Fase ou Equilíbrio
Perlita: é uma microestrutura bifásica formada
por Ferrita + Cementita. A perlita é composta por
88,5% de ferrita e 11,5% de cementita.
• Dureza varia de ~165 - 370 HB
• L.R. = 735 N/mm2
• Alongamento de 15%.
Normalmente, em condições de equilíbrio a perlita
apresenta estrutura lamelar, com placas alternadas de
ferrita e cementita.
Microestrutura representando
a perlita. As lamelas claras
são compostas por ferrita e
as escuras são compostas
por cementita.
Microestruturas típicas
AÇO COM ~0,2%C
Ferrita
Perlita
Microestruturas típicas
AÇO COM ~0,45%C
Ferrita
Perlita
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