Microestrutura dos aços [5] Ferro δ (CCC) Ferro γ (CFC) Ferro α (CCC)

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1 [5] Alotropia do ferro puro: Líquido 1538 C 1394 C Ferro δ (CCC) Cúbico de corpo centrado 912 C 770 C Ferro γ (CFC) Ferro α (CCC) a o = 2,93 Å (δ) a o = 2,86 Å (α) Cúbico de face centrada Temperatura ambiente a o = 3,64 Å 1>

2 Diagrama de equilíbrio Fe-C: Aços: C < 2,1%p Ferros Fundidos: C > 2,1%p Transformação de fase Propriedades mecânicas Principais fases: austenita (CFC) ferrita (CCC) cementita (ortorrômbica) 2>

3 Reação eutetóide aço com 0,8%p de C γ α+ Fe 3 C Cementita (Fe 3 C) formação favorecida pela menor solubilidade do carbono no Feα Mecanismo de controle: difusão do carbono 3>

4 Transformação de fase em aço eutetóide: austenita perlita (ferrita + cementita) 4>

5 Microestrutura do aço eutetóide: Colônias de perlita em aço Morfologia da perlita em aços 5>

6 Transformação de fase em aço hipoeutetóide: austenita ferrita + perlita 6>

7 Microestrutura do aço hipoeutetóide: Colônias de perlita envolvidas por grãos de ferrita pró-eutetóide 7>

8 Transformação de fase em aço hipereutetóide: austenita cementita + perlita 8>

9 Microestrutura do aço hipereutetóide: Colônias perlíticas envolvidas em filmes de cementita 9>

10 Microestrutura ferritico-perlítica dos aços-carbono: C < 0,8%p aço hipoeutetóide C = 0,8%p aço eutetóide C > 0,8%p aço hipereutetóide Ataque: nital 2% 10>

11 Propriedades Mecânicas dos aços-carbono: C < 0,8%p aço hipoeutetóide C = 0,8%p aço eutetóide C > 0,8%p aço hipereutetóide 11>

12 Diagrama de equilíbrio transformações muito lentas divergências devido ao processamento industrial Reações / transformações em condições realísticas: diagramas resfriamento isotérmico (T-T-T) resfriamento contínuo 12>

13 Diagrama de Resfriamento Contínuo (CCT): identifica as taxas de resfriamento necessárias para a transformação de fase fora das condições de equilíbrio termodinâmico >

14 Um outro microconstituinte dos aços: a BAINITA Aspecto morfológico da bainita formada em temperaturas inferiores à perlita, constitui-se de finos agregados de placas ou agulhas de ferrita com partículas de Fe 3 C. ferrita supersaturada de carbono difusão de carbono para a austenita adjacente difusão de carbono p/ γ e precipitação de cementita em α precipitação da cementita bainita superior bainita inferior ( C) ( C) 14>

15 CARBONETOS NA BAINITA (MET): bainita superior bainita inferior ( C) ( C) A determinação exata do tipo de bainita é realizada por microscopia eletrônica de transmissão (MET) e medidas de dureza. 14>

16 MORFOLOGIA TÍPICA DA BAINITA: A morfologia acicular da Bainita é facilmente confundida com a Martensita na observação por Microscopia Ótica Ataque: picral 4% + nital 2% 16>

17 MARTENSITA: Aspecto morfológico da martensita reação promovida pelo cisalhamento de planos atômicos em temperaturas onde a difusão é menor, constitui-se de finos placas de ferrita supersaturada de carbono (tetragonal). [001]γ [001]α [010]α c a distorção da rede CFC TCC = 1 + 0,045 (%pc) [100]γ a γ = 3,64 Å [100]α a α = 2,86 Å [010]γ resistência e fragilidade elevadas 17>

18 MORFOLOGIA TÍPICA DA MARTENSITA: Morfologia de ripas (lath) da Martensita em aço de baixa liga temperado em água observada por Microscopia Ótica Ataque: nital 2% 18>

19 Bibliografia: Chiaverini, V. Tratamentos Térmicos das Ligas Ferrosas. ABM, São Paulo, Colpaert, H. Metalografia dos Produtos Siderúrgicos Comuns. Ed. Edgard Blucher, São Paulo, ASM Handbook. Metallography and Microstructures. Volume 9, G. F. Vander Voort (ed.), ASM Handbook. Heat Treating, Volume 4, Van Vlack, L. H. Princípios de Ciência dos Materiais. Ed. Edgard Blucher, São Paulo, Notas de aula preparadas pelo Prof. Juno Gallego para a disciplina Lab. Materiais de Construção Mecânica I Permitida a impressão e divulgação. 19