CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE SANTA CATARINA UNIDADE DE ENSINO DE FLORIANÓPOLIS DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE METAL MECÂNICA - DAMM Introdução a tecnologia dos materiais ProIn I Prof. Henrique Cezar Pavanati, Dr. Eng E-mail: [email protected] Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase Diagramas de Fase ou de Equilíbrio 1. IMPORTÂNCIA: - Dá informações direta sobre as fases presentes no material em função da temperatura e composição - Conhecendo as fases pode-se estimar o tipo de microestrutura presente e daí as propriedades - Permite a visualização da solidificação e fusão - Dá informações sobre outros fenômenos 2 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase Diagramas de Fase ou de Equilíbrio LIMITE DE SOLUBILIDADE: é a concentração máxima de átomos de soluto que pode dissolver-se no solvente, a uma dada temperatura, para formar uma solução sólida. Quando o limite de solubilidade é ultrapassado forma-se uma segunda fase com composição distinta 3 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase Diagramas de Fase ou de Equilíbrio – Sistema Binário Isomorfo - quando a solubilidade é completa (Exemplo: Sistema Cu-Ni) 4 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase Interpretação do diagrama de equilíbrio - Fases presentes - localiza-se a temperatura e composição deseja da e verifica-se o número de fases presentes - Composição química das fases usa-se o método da linha de conexão (isoterma – linha horizontal do diagrama de fases) Para um sistema monofásico a composição é a mesma da liga - Percentagem das fases - (quantidades relativas das fases) regra da alavanca 5 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase Interpretação do diagrama de equilíbrio Linha de conexão (isoterma) Comp. Liq= 32% de Ni e 68% de Cu Comp. Sol. = 45% de Ni e 55% de Cu 6 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase • Composição das fases Comp. Liq= 31,4% Ni e 68,9%Cu Comp. Sol. = 42,5,4 %Ni e %57,5Cu • Percentagem das fases Fase líquida L =S R+S L = C-C0 C-CL Fase sólida S =R R+S 7 L = Co-CL C-CL Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase Mudança na composição das fases durante o processo de solidificação 8 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase Sistemas eutéticos binários Diagrama ChumboEstanho 9 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase Sistemas eutéticos binários Reação eutética: Líquido + • Neste caso a solidificação processa-se como num m etal puro, no entanto o produto é 2 fases sólidas disti ntas. Microestrutura do eutético: LAMELAR camadas alternadas de fase e . Ocorre desta forma porque é a de menor percurso para a difusão 10 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase Sistemas eutéticos binários Líquido () + LINHA SOLVUS Indica solubilidade 11 + () Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase Sistemas eutéticos binários • HIPOEUTÉTICO COMPOSIÇÃO MENOR QUE O EUTÉTICO HIPEREUTÉTICO COMPOSIÇÃO MAIOR QUE O EUTÉTICO • 12 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase Sistemas eutético binário – Pb-Sn microestrutura • Região preta é a fase primária rica em Pb • Lamelas são constituíd as de fase rica em Pb e fase rica em Sn 13 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase Diagrama Ferro - Carbono 14 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase FERRO PURO ccc cfc ccc 15 • • • • • FERRO = FERRITA FERRO = AUSTENITA FERRO = FERRITA TF= 1534 C As fases , e são soluções sólidas com Carbono intersticial Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase FERRITA 16 AUSTENITA Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase 17 FERRO = FERRITA FERRO = AUSTENITA • Estrutura= ccc • Temperatura “existência”= até 912 C • Fase Magnética até 768 C (temperatura de Curie) • Solubilidade máx do Carbono = 0,002% a 727 C • É mole e dúctil • Estrutura= cfc (tem + posiçõe s intersticiais) • Temperatura “existência” = 912 -1394C • Fase Não-Magnética • Solubilidade máx do Carbono = 2,14% a 1147 C • É mais dura Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase Sistema Fe-Fe3C • • • • 18 Ferro Puro= até 0,008% de Carbono Aço= 0,008 até 2,1% de Carbono Ferro Fundido= 2,1-4,5% de Carbono Fe3C (CEMENTITA)= Forma-se quando o limite d e solubilidade do carbono é ultrapassado (6,7% d e C) Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase Sistema Fe-Fe3C - Eutetóide 19 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase Perlita 20 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase Sistema Fe-Fe3C - Eutetóide 100% Perlita 21 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase Sistema Fe-Fe3C - hipoeutetóide Perlita Ferrita 22 Prof. Henrique Cezar Pavanati Diagramas de fase Sistema Fe-Fe3C - hipereutetóide Perlita Cementita Fe3C 23
Download
