INSPETOR DE SOLDAGEM NÍVEL 1

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Tamanho: px
Começar a partir da página:

Download "INSPETOR DE SOLDAGEM NÍVEL 1"

Transcrição

1 INSPETOR DE SOLDAGEM NÍVEL 1 (APOSTILA 3) PARTE 1 METALURGIA PARTE 2 ENSAIOS MECÂNICOS Connection Brasil Ltda. Todos os direitos reservados APOSTILA DEMONSTRATIVA CONTENDO APENAS ALGUNS TRECHOS DA MATÉRIA METALURGIA

2 CURSO DE INSPETOR DE SOLDAGEM NÍVEL 1 PARTE 1 METALURGIA CAPÍTULO 1 Metalurgia CAPÍTULO 2 Controle de Deformações CAPÍTULO 3 Metais de Base PARTE 2 PÁGINA 109 2

3 CAPÍTULO 1 METALURGIA 3

4 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 6 2 ESTRUTURAS CRISTALINAS Cúbica de face centrada C F C Cúbica de corpo centrado C C C Hexagonal compacta H C Tetragonal de corpo centrado T C C 8 3 ALOTROPIA DO FERRO 9 4 LIGAS METÁLICAS FASES Solução Sólida Composto Químico MISTURA MECÂNICA 12 5 NUCLEAÇÃO Criação e Formação de Grão Contorno de Grão 13 6 IMPERFEIÇÕES CRISTALINAS E MOVIMENTOS ATÔMICOS Discordâncias Difusão 15 7 DIAGRAMA DE FASE Regra de Alavanca 23 8 QUADRO DE RESUMO 25 9 DIAGRAMAS FORA DO EQUILÍBRIO Curvas T T T Tempo Temperatura Transmissão Curvas C C T Transformação sob Resfriamento Contínuo CONSIDERAÇÕES METALÚGICAS DURANTE A SOLDAGEM APORTE TÉCNICO E ENERGIA DE SOLDAGEM FLUXO DE CALOR Ciclo Térmico de Soldagem Repartição Térmica Fatores de Influência ELABORAÇÃO DA ZONA FUNDIDA Volatização Reações Químicas Precipitação de Composto de Solução Sólida e Fases Pré-fusíveis SOLIDIFICAÇÃO DA ZONA FUNDIDA Processo de Epiláxia Crescimento Competitivo Técnica Passe Simples e Multi-passe FISSURAÇÃO Fissuração a Frio Fissuração a Quente Fissuração Lamelar Fissuração por Corrosão sob Tensão PRÉ-AQUECIMENTO E PÓS-AQUECIMENTO ORIGEM DAS TENSÕES RESIDUAIS Analogia das Barras Aquecidas Repartição Térmica TRATAMENTO TÉRMICO Alívio de Tensões Recozimento Normalização Têmpera Revenimento / Revenido 54 4

5 19 SOLDABILIDADE PARTICULARIDADES E CARACTERÍSTICAS DOS AÇOS Aços Carbono Aços de Baixa Liga Aços de Liga Média Aços Inoxidáveis Aplicações dos Aços Inoxidáveis Aços Inoxidáveis Austeníticos Aços Inoxidáveis Ferríticos Aços Inoxidáveis Martensíticos DIAGRAMA DE SHAFEFFLER EXERCÍCIOS SOBRE METALURGIA DA SOLDAGEM 63 5

6 1 INTRODUÇÃO O comportamento dos metais durante a soldagem, os efeitos da soldagem sobre a estrutura, sobre as propriedades dos metais e para o desenvolvimento de novas ligas metálicas e/ou para elaborar um melhor procedimento de soldagem é estudado pela Metalurgia da Soldagem. O estudo da metalurgia física dos metais é de extrema importância uma vez que as propriedades físicoquímicas dos metais, e especialmente as propriedades mecânicas e metalúrgicas são sobremaneira influenciadas pela estrutura cristalina e pela estrutura metalográfica. Fenômenos como difusibilidade térmica, coeficiente de expansão térmica, dureza e etc, as estruturas cristalinas são as responsáveis. sendo que, em alguns casos, é possível explicar algumas das propriedades dos materiais através do conhecimento de sua estrutura cristalina. Todos os metais possuem características que precisam ser consideradas com muito cuidado antes da soldagem, pois se forem desprezadas podemos ter como resultado: trinca, porosidade, e uma solda que não atende aos requisitos de resistência mecânica e descontinuidades aceitáveis, ou num caso mais extremo uma junção de dois ou mais defeitos que tenham como conseqüência a ruptura da junta soldada, quando em serviço. É importante para o profissional da área de soldagem ter conhecimento, ainda que superficial, do comportamento estrutural e metalúrgico dos metais a serem soldados, e para isto é necessário entender as transformações que ocorrem ao nível atômico e metalográfico em um dado metal, sendo estes fenômenos dependentes de tempo, temperatura e transformação. Os processos metalúrgicos que ocorrem durante a soldagem são semelhantes aos que ocorrem durante a fabricação da maioria dos produtos siderúrgicos e metálicos, sendo eles: Fusão e solidificação; Acúmulo de tensões e contração; Oxidação, contaminação e purificação refino; Correção do banho metálico através da introdução de elementos de liga que auxiliam as propriedades desejadas; Mudanças de temperatura, mudança de fase; Desgaseificação, etc. Estes processamentos metalúrgicos apresentam uma desvantagem. Todos esses fenômenos ocorrem em um tempo que varia de alguns segundos a no máximo alguns minutos. Portanto são condições fora do equilíbrio. Isto nos mostra como é necessário atender às exigências requeridas por um procedimento de soldagem para que se obtenha uma solda de qualidade que atenda aos requisitos dos códigos/normas de projeto. 2. ESTRUTURAS CRISTALINAS Os metais são sólidos cristalinos, onde seus átomos no estado sólido estão arranjados numa ordem de longo alcance de maneira a formar uma estrutura cristalina. Isto ocorre pois seus átomos se organizam num arranjo espacial repetitivo e que surge de forma progressiva durante o processo de solidificação. Os átomos vibram apenas em torno de suas posições de equilíbrio, posições fixas na rede cristalinas. Quando estão em estado líquido os metais não possuem arranjo atômico, porém à medida que a temperatura do metal líquido em dado processo de resfriamento se aproxima do ponto de solidificação vai-se formando um certo arranjo atômico numa ordem de curta distância em que a estrutura apresenta-se bastante similar a do sólido. O metal começa a solidificar-se e a formar um arranjo atômico específico para aquele metal ou liga metálica, que naquela temperatura e velocidade de resfriamento lhe é peculiar. Esse aspecto será mais detalhado quando do estudo dos diagramas de equilíbrio ou diagramas de fase. Assim sendo, a estrutura cristalina é formada através da repetição ou formação periódica de um arranjo de átomos, ainda que distantes uns dos outros distância interatômica. 6

7 As estruturas cristalinas mais comuns e seus respectivos metais estão listados na tabela 1. Tabela 1 Metais e suas estruturas cristalinas O estudo das estruturas cristalinas dos metais é facilitado através da configuração de células unitárias apresentadas em forma do menor paralelepípedo referenciado a 3 eixos coordenados que representam a simetria da estrutura. Os átomos são apresentados como esferas rígidas cujo os centros coincidem com os vértices/faces deste paralelepípedo chamado célula unitária. Alguns átomos podem também ocupar outras posições, também de equilíbrio na rede cristalina. Entre diversas, as principais estruturas cristalinas para os metais são: Cúbica de face centrada (CFC); Cúbica de corpo centrado (CCC); Hexagonal compacta (HC); Tetragonal de corpo centrado (TCC). 2.1 Cúbica de face centrada (CFC) A célula unitária na estrutura cristalina cúbica de face centrada, possui formato de um cubo e os átomos estão localizados no centro de cada uma das faces deste cubo (um átomo por face) e um átomo por vértice do cubo (um átomo por vértice), conforme indicado na figura abaixo. Figura 1 Estrutura cúbica de face centrada 7

8 Possui 4 átomos por célula unitária (1/8 x 8) + (1/2 x 6) = 4. Apresenta o maior número de planos de maior densidade atômica, de tal modo que os metais que apresentam este sistema têm maior tenacidade que os metais do sistema CCC. 2.2 Cúbica de corpo centrado (CCC) A célula unitária na estrutura cristalina cúbica de corpo centrado, possui formato de um cubo e os átomos estão localizados nos vértices do cubo (um átomo por vértice) e um átomo localizado no centro do cubo, conforme indicado na figura a seguir. Possui 2 átomos por célula unitária: (1/8 x 8) + 1 = Hexagonal compacta (HC) Figura 2 - Estrutura Cúbica de corpo centrado A célula unitária na estrutura cristalina hexagonal compacta, possui formato de um prisma hexagonal e os átomos estão localizados nos vértices deste hexágono (um átomo por vértice), um átomo localizado no centro de cada uma das duas bases (superior e inferior) do prisma hexagonal, e três átomos localizados no centro de cada prisma triangular alternados (formando um plano entre as faces superior e inferior do prisma hexagonal), conforme indicado na figura abaixo. Figura 3 - Estrutura Hexagonal Compacta Possui 6 átomos por celular unitária: [(1/6 x 12) + (1/2 x 2) + (1 x 3)] = Tetragonal de corpo centrado (TCC) A célula unitária na estrutura cristalina hexagonal compacta, possui formato tetraédrico (prisma reto de base quadrada), onde os átomos estão localizados nos vértices deste tetraedro (um átomo por vértice) e um átomo localizado no centro do tetraedro, conforme indicado na próxima figura. 8

9 Difere-se da estrutura cúbica por possuir um dos eixos (eixo c) alongado a célula unitária tetraédrica. A martensita, uma microestrutura obtida através do resfriamento rápido da austenita (Fe γ) apresenta esta configuração de célula unitária. Figura 4 - Estrutura Tetragonal de Corpo Centrado 3 ALOTROPIA DO FERRO A alotropia é a característica de um elemento químico apresentar duas ou mais estruturas cristalinas, dependendo da temperatura e pressão. Transformação alotrópica é a mudança de uma variedade alotrópica em outra e envolve ganho ou perda de energia. O elemento Ferro (Fe) puro apresenta as seguintes variedades alotrópicas: Constituintes alotrópicos do elemento Fe Analisando a Figura 5, verificamos as transformações abaixo: 9

10 Figura 5 Gráfico esquemático de transformação de fase 4 LIGAS METÁLICAS FASES Temos uma liga metálica quando elementos químicos, metálicos ou não são adicionados ao metal puro (elemento solvente), É o caso, por exemplo, do Carbono no Ferro. As ligas ferrosas com até 2,06% de carbono são denominadas aços ; as ligas ferrosas com 2,06% de Carbono ou mais se denominam ferros fundidos. O elemento puro Ferro é o solvente enquanto o Carbono é o elemento soluto. A estrutura cristalina principal é a do Ferro puro, já que é o elemento com maior teor. Uma conseqüência imediata de adição dos átomos de soluto (Carbono), isto é, átomos de natureza diferente na estrutura cristalina do metal puro (Ferro) é a distorção da estrutura cristalina. Caso esta distorção torne mais difícil o deslocamento dos átomos, a liga metálica formada estará mais resistente. Por definição, fase é toda porção física ou quimicamente homogênea de um sistema, delimitada por uma superfície de separação chamada interface; por exemplo: gelo e água. Em metalurgia, no entanto esta definição é extremamente rígida, já que na ausência de equilíbrio podem ocorrer variações de composição química no domínio da fase. As fases podem se apresentar como: Solução Sólida; Composto Químico; Mistura Mecânica. 10

11 4.1 Solução sólida Quando o elemento soluto adicionado passa a fazer parte integrante da fase sólida, respeitando o limite de solubilidade cristalina do solvente mistura homogênea, temos uma solução sólida. Analogamente, os metais considerados como puros, (metal comercial), na realidade contém elementos residuais ou impurezas que tendem a alterar suas características originais. Solução sólida substitucional Ocorre quando um átomo do soluto substitui um átomo do solvente na estrutura cristalina até atingir o limite de solubilidade sólida sem alterar significativamente o arranjo cristalino do solvente, figura 6. Os átomos apresentam dimensões semelhantes e os elementos possuem normalmente a mesma estrutura cristalina. O limite de solubilidade sólida varia com a temperatura e essa variação pode ser vista através dos diagramas de equilíbrio ou de fase. Solução sólida intersticial Ocorre quando pequenos átomos do soluto se localizam nos interstícios entre átomos maiores do solvente, figura 7. Figura 6 Solução sólida substitucional Figura 7 Solução sólida intersticial Um exemplo bem conhecido é a solução sólida de carbono (C) no Ferro Gama (Feγ) estrutura CFC denominado austenita, com máxima solubilidade de 2,06% de C a 1147ºC e estável acima de 723ºC, com teor de C variando conforme a composição da liga Fe-C ou Fe-Fe3C e com a temperatura. É tenaz, apresentando boa resistência mecânica e ductilidade. Da mesma forma a solução sólida de C no Fe α denominada ferrita (Feα), apresenta máxima solubilidade de 0,025% de C a 723ºC, apresenta baixa dureza e resistência à tração e boa ductilidade, podendo ser prejudicada por um tamanho excessivo de grão, bem como pela sua morfologia. Figura 8 Ferrita 11

12 4.2 Composto químico Fase constituída por átomos entre dois ou mais elementos químicos numa proporção constante, isto é, com uma composição química constante a qualquer temperatura e no domínio da fase. Nas ligas ferrosas temos a cementita (Fe3C) com 6,67% de C, estrutura cristalina ortorrômbica com 12 átomos de Fe e 4 átomos de C por célula unitária. Apresenta dureza de aproximadamente 800 HB e é bastante frágil. É capaz de dissolver outros elementos (Mn, Cr, Mo etc.) dando origem a carbonetos complexos. 4.3 Mistura Mecânica É o constituinte formado por 2 fases que se interagem mecanicamente segundo o processo e cinética de sua formação. Cada fase permanece com suas características individuais enquanto que as do constituinte são proporcionais à fase mais preponderante. Vista ao microscópio metalográfico apresenta-se geralmente na forma de lamelas. A perlita é, no caso dos aços, uma mistura mecânica de 88% de Ferrita (Feα) e 12% de cementita (Fe3C) formada a partir da decomposição da austenita (Feγ) com 0,8% de C. Em condições de equilíbrio (resfriamento bem lento) essa transformação se dá a temperatura eutetóide (A1), correspondendo a 723º C no diagrama de fase Fe-Fe3C. 5 NUCLEAÇÃO 5.1 Formação e Crescimento de Grão Figura 9 Perlita Como já comentado anteriormente os metais líquidos não possuem estrutura cristalina, seus átomos estão distribuídos aleatoriamente, em função do seu estado físico (temperatura e pressão). Para que ocorra o processo de solidificação é necessário que haja um super resfriamento do metal. A partir daí a solidificação ocorre em duas etapas: nucleação e crescimento de cada núcleo cristalino. A solidificação de um metal ou liga a partir do estado líquido pode ser descrito como um processo embrionário, pois é a partir desses embriões sólidos que os primeiros núcleos ou germes cristalinos são formados. Os embriões sólidos aparecem no meio líquido à medida que o metal ou liga se aproxima da temperatura de solidificação. A partir dos embriões estáveis os núcleos são formados; é a etapa da nucleação dita homogênea. Todavia, na prática, os núcleos se formam preferencialmente nas superfícies mais exteriores do metal, que estão juntas a parede do molde ou lingoteira; assim como sobre substâncias puras não metálicas ou metálicas de mais alto ponto de fusão. 12

13 Para um dado volume de metal à medida que a porção solidificada aumenta, a porção líquida diminui de forma proporcional, então passo a passo novos átomos da fase líquida vão se agregando ao metal solidificado anteriormente com a mesma orientação e estrutura cristalina estabelecida pela primeira porção de metal solidificado. É a etapa de crescimento. Formam-se as dendritas com seus eixos principal, secundário, etc. Figura 10 Crescimento Competitivo A figura 10 ilustra o fenômeno conhecido como crescimento competitivo de grãos, no qual ocorre um crescimento preferencial dos grãos cuja direção de crescimento são perpendiculares à linha isoterma, aqui representada pela linha pontilhada. Vale a pena lembrar que a solidificação de um metal puro difere da solidificação de uma liga, onde vários elementos solutos estão presentes. Dessa forma, cada núcleo cresce ao longo de direções preferenciais, até ser obstruído pelo crescimento do núcleo dos outros vizinhos. Neste instante cessa o crescimento dando origem aos diferentes grãos ou cristais, em cujo interior os átomos encontram-se arranjados segundo a mesma estrutura cristalina e o mesmo espaçamento atômico do que nos outros grãos, conforme a célula unitária representativa do metal. Quando todo líquido já se transformou em sólido, o crescimento dos grãos é favorecido pela permanência em temperaturas elevadas. 5.2 Contorno de grão Contorno de grão é o limite ou fronteira entre grãos. Os grãos são formados a partir dos núcleos iniciais, que ao crescerem, encontram outros núcleos que também cresceram, então é criado um limite entre eles, o qual é denominado contorno de grão. Os contornos de grão são considerados imperfeições cristalinas, porque eles representam interrupções no arranjo uniforme dos átomos. Os átomos ao longo do contorno apresentam um maior nível energético energia potencial que os átomos do interior de cada grão, tornando-os mais reativos e com maior poder de difusão. 13

14 Tamanho de grão e propriedades mecânicas As propriedades mecânicas dependem fortemente do tamanho de grão do metal. Um metal que apresenta tamanho de grão pequeno terá melhor resistência à tração a temperatura ambiente, pois os contornos de grão tendem a inibir a deformação de grãos individuais quando o material é submetido a esforços de tensão. Porém, em temperaturas elevadas, sendo a movimentação atômica favorecida principalmente nos contornos de grão e em áreas tensionadas a resistência do material será menor. Como resultados são preferidos materiais com tamanho de grão pequeno para aplicações em baixas temperaturas e temperatura ambiente. Por outro lado materiais com tamanho de grão grande (grosseiro) são desejáveis para serviço em temperaturas elevadas. Metais e ligas metálicas com tamanho de grão pequeno geralmente possuem melhor resistência à tração, melhor tenacidade e melhor resistência à fadiga. 6 IMPERFEIÇÕES CRISTALINAS E MOVIMENTOS ATÔMICOS Imperfeições cristalinas A estrutura cristalina não é tão perfeita quanto possa parecer à primeira vista; ela apresenta uma série de imperfeições. a) Defeitos localizados: átomos deslocados, falta de átomos (lacunas) etc. b) Defeitos em linha: quando envolve a aresta de um plano extra de átomos; são as discordâncias. Estas têm grande importância no mecanismo de deformação plástica e em estruturas sujeitas a fadiga. Decorrem principalmente do processo de solidificação do metal, bem como de deformações e tensões residuais impostas ao metal. c) Imperfeições de contorno: superfície externa e contorno de grão quando ocorrem entre cristais (grãos) adjacentes ou na superfície externa dos cristais ou da peça. Apesar de um material possuir uma ou mais fases presentes, ele contém muitos grãos com diferentes tamanhos, orientações e formato mais ou menos irregulares devido ao processo de solidificação e pela presença de grãos vizinhos. Cada grão de um metal puro possui a mesma estrutura cristalina e o mesmo espaço atômico do que nos outros grãos. Portanto grãos são cristais individuais, onde os átomos do metal estão arranjados segundo um único modelo e uma única orientação, caracterizada pela célula unitária. Cada grão resulta de um processo de nucleação e crescimento dos primitivos embriões cristalinos, processo esse que ocorre durante a solidificação do metal, mudança de fase ou refino de grão. Nos contornos de grão podem ser encontrada elevada concentração de impurezas, prejudicando certas propriedades mecânicas, por exemplo: ductilidade e tenacidade. Isto cria condições favoráveis à nucleação de uma nova fase nas transformações no estado sólido da mesma forma que favorece a difusão. 6.1 Discordâncias Como já citado, os defeitos em linha são chamados de discordâncias. Estas podem ser em cunha, em hélice etc., e se caracterizam pela falta de planos atômicos no reticulado cristalino. 14

15 Existe um campo de tensões elásticas ao redor das discordâncias, ocorrendo o seu movimento (deslocamento) quando são aplicados esforços externos. Desse modo no processo de deformação as discordâncias podem se movimentar na estrutura cristalina até atingir a superfície do cristal, onde pode ocorrer o seu aniquilamento ou empilhamento. Figura 11 - O esforço para arrastar um tapete é menor, restringindo-se a região em movimento. 6.2 Difusão Difusão é o fenômeno que ocorre no estado sólido em etapas, através do transporte de matéria (energia e massa) pela movimentação dos átomos na estrutura cristalina. É um processo ativado termicamente. Para que este transporte ocorra, é necessária a existência de interstícios e energia suficiente para que o átomo possa se movimentar para uma nova posição de equilíbrio. Esta energia decorre da maior vibração dos átomos obtida, por exemplo, pelo aumento de temperatura ou aplicação de um campo magnético. Para que a difusão ocorra é necessário que tenha átomos de soluto em solução sólida numa matriz de átomos de solvente (soluto é o material que está sendo dissolvido na matriz), essa solução pode ser substitucional ou intersticial como já visto anteriormente. Quando o átomo deixa sua posição de estabilidade no reticulado cristalino e desloca-se para outra posição, em seu lugar pode ficar um vazio (lacuna) ou sua posição pode ser ocupada por qualquer outro átomo. Como o aumento da temperatura do metal no estado sólido gera um aumento de vibração dos átomos na sua posição de equilíbrio, quanto maior a temperatura maior será a difusão, ou seja; é um processo normalmente ativado termicamente. 7 DIAGRAMA DE FASE Os diagramas de fase apresentam as mais variadas formas a depender dos elementos em solução, considerando-se pressão e volume constante e variando a temperatura. 15

16 As denominações mais comuns são: isomorfo, eutético, etc. podendo ainda ser binário, ternário ou quaternário, a depender da quantidade de elementos puros envolvidos. O diagrama de fase que tem maior importância para o estudo dos aços e ferros fundidos são os diagramas Fe- C e Fe-Fe3C. Antes porém, vamos conceituar o que é ferro, aço e ferro fundido. Ferro ou ferro puro, é o elemento químico de número atômico 56, o qual praticamente não tem aplicação na indústria. O aço é uma liga de ferro e carbono, sendo os limites de carbono situados entre 0,008% e 2,06%. Entretanto devido aos processos de obtenção, o aço contém em sua composição os seguintes elementos: Silício (Si), Manganês (Mn), Fósforo (P) e Enxofre (S), os quais, dentro dos percentuais normais, pouco interferem no diagrama de equilíbrio. O ferro fundido, também é uma liga de ferro e carbono, sendo o limite mínimo de carbono considerado a partir de 2,06%, isto é, logo após o limite máximo do aço. O limite máximo do Carbono no ferro fundido é considerado como 6,67%, porém, a maioria das ligas apresenta carbono na faixa entre 2,1% e aproximadamente 4,5%. Um fato que deve ser levado em consideração é que os aços deixam de ser uma liga Fe-C para serem enriquecidos com outros elementos químicos em sua composição. Nestas condições podemos considerar dois tipos fundamentais de aços: aços carbono e aços liga. Independente destes dois tipos, os aços ainda se classificam em outras categorias: aços para construção mecânica, aços para beneficiamento, aços para cementação, aços para ferramentas (aços rápido, para trabalhos a quente e para trabalho a frio) e os aços inoxidáveis (ferríticos, martensíticos, austeníticos, etc). Normalmente os aços são especificados por uma série de normas: ASTM, SAE, DIN,AISI, ABNT, etc. Os ferros fundidos também se dividem em diversos tipos como: cinzento, mesclado, branco, nodular, maleável, etc. Também são especificados e classificados de acordo com uma série de normas: SAE, ISO, ASTM, DIN, etc. O diagrama de equilíbrio, trata da liga Fe-C para teores de carbono de zero até 6,7% C. O valor de 6,7% de carbono é representado, porque o carbono forma com o ferro o composto químico Fe3C (cementita), que contém aproximadamente 6,7% de carbono. Acima deste percentual pouco se conhece, e além disto, as ligas acima de 4,5% de carbono apresentam pouco ou nenhuma aplicação industrial. O diagrama meta estável Fe-Fe3C, está baseado na liga Fe-C, mas permite também, que se tenha uma idéia das seqüências das transformações de fase de ligas complexas. Lembramos, que os aços na maioria das aplicações industriais, possuem outros elementos químicos em sua composição. O ferro fundido também tem como base não uma liga binária Fe-C, mas uma liga ternária de ferro, carbono e silício, sendo que o silício provoca alterações no diagrama Fe-Fe3C, dependendo do seu percentual. Para melhor entendimento dos fenômenos que alteram a microestrutura dos aços e ferros fundidos, pode-se analisar as transformações do ferro e a ação do carbono sobre essas transformações, tendo-se por base o diagrama de equilíbrio Fe-Fe3C. 16

17 Figura 12 Diagrama de Equilíbrio Ferro-Cementita 17

18 Diagrama de Equilíbrio Ferro-Cementita Observando-se o diagrama, veremos que na linha base ou linha abscissa, estão gravados da esquerda para a direita, os percentuais de carbono entre zero a 6,7%. O ponto 6,7% corresponde a um teor de 100% do microconstituinte cementita. A fórmula da cementita é Fe3C, que é composta por 3 átomos de ferro e 1 átomo de carbono. O peso atômico do ferro é 56 g/mol e do carbono 12 g/mol. Têm-se portanto: 56 X 3 = 168 (peso atômico de 3 átomos de ferro) 12 X 1 = 12 (peso atômico de 1 átomo de carbono) = 180 (peso atômico total) = 12 que dividido por 180 é igual a 0,067 ou em porcentagem 6,7% 18

19 Na linha vertical do ponto zero ou linha ordenada, estão marcadas as temperaturas de 500ºC até 1600ºC. Entre este sistema de coordenadas, estão as linhas que, indicam o estado em que se encontra um aço em cada momento de temperatura para qualquer percentual de carbono. A parte superior do diagrama, constituída pelas linhas ABCD (linha liquidus) e AECF (linha solidus), corresponde ao intervalo em que ocorrem a passagem do estado líquido para o sólido. Abaixo da linha solidus do diagrama, corresponde as reações que ocorrem no estado sólido. Entre GSE e PSK tem-se a zona crítica onde ocorrem as principais transformações no estado sólido para os aços. Iniciaremos as explicações com o ferro puro, que corresponde ao ponto 0% de carbono. Inicialmente, com a temperatura de 500ºC no ponto 0%, nada ocorre; sabemos que, nas temperaturas mais baixas, teremos o ferro alfa, que é cúbico de corpo centrado e magnético na temperatura ambiente até 768ºC. Ao atingir 768 C, o ferro perde seu magnetismo pois ocorreu uma redisposição dos elétrons, não ocorrendo alteração alotrópica, continuando o reticulado cristalino como ferro alfa (CCC) não magnético. Contudo, marca-se este ponto no diagrama com a letra "M", e dá-se o nome de ponto "A2," (O ferro puro não passa na temperatura de transformação "A1"). Continuando o aquecimento, ao atingir 910 C, a estrutura cristalina transforma-se de cúbica de corpo centrado, para a disposição cúbica de face centrada (Ponto G), isto é, a estrutura cristalina do ferro alfa, transforma-se em estrutura cristalina de ferro gama. O ponto de temperatura de 910ºC, assinalado pela letra "G", denomina-se "ponto A3". Nos aços o aspecto da austenita (solução sólida de carbono no ferro gama) ao microscópio é o de pequenos cristais sobrepostos, diferindo dos grãos de ferrita (solução sólida de carbono no ferro alfa), como podemos observar abaixo. Ferrita Austenita Figura 13 - Diferença entre as estruturas ferrítica e austenítica 19

20 Seguindo-se com o aumento da temperatura, nada mais ocorre antes de atingirmos os 1390ºC, a não ser, uma maior vibração atômica e um crescimento dos grãos austeníticos. Porém, ao chegarmos à temperatura de 1390ºC, a estrutura cristalina de face centrada, retorna novamente para o reticulado de corpo centrado, isto é, a estrutura cristalina do ferro gama, transforma-se em estrutura cristalina de ferro delta (δ). Neste ponto assinala-se a letra "N" e dá-se o nome de ponto de transformação "A4". A estrutura cristalina do ferro delta, permanece até os 1538ºC, quando então o ferro se funde e perde as disposições cristalinas. Marcase este ponto do diagrama com a letra "A". Resfriando-se o ferro desde o estado líquido, apresentar-se-ão as mesmas transformações ao inverso, exatamente nos mesmos pontos como citado anteriormente. O ferro puro quase não tem aplicação industrial, mas as suas transformações alotrópicas, servem de referência para as transformações de todos os outros tipos de ferros e aços como veremos a seguir. Antes de prosseguirmos com outros exemplos de transformações de fase em ligas binárias ferro-carbono, analisemos melhor o diagrama de equilíbrio. As curvas ou linhas "ABCD" e "AECF", correspondentes às passagens entre estado líquido e sólido, possuem uma semelhança com as linhas "GSE" e "PSK", correspondentes às transformações que ocorrem no estado sólido. O ponto "C", na parte superior do diagrama, a 1147ºC, indica o mais baixo ponto de fusão ou solidificação de uma liga com 4,3% de carbono, chamada de liga "eutética". Por sua vez, o ponto "S", na parte inferior do diagrama, a 723ºC, indica o ponto mais baixo de uma transformação sólida de uma liga com 0,8% de carbono chamada de liga "eutetóide" em face a semelhança do ponto "C". Assim, todas as ligas de ferros fundidos compreendidos entre 2,06% e 4,3% de carbono, são chamadas de "hipoeutéticas" e as de carbono superior a 4,3% de "hipereutéticas". Da mesma forma todos os aços com teor de carbono entre 0,008% e 0,8% C, são chamados de "hipoeutetóides" e os com teor de carbono entre 0,8% até 2,06%, são chamados de "hipereutetóides". Prosseguindo com as explicações sobre o diagrama de equilíbrio Fe-Fe3C, consideremos como exemplo, o resfriamento de um aço hipoeutetóide com 0,35% de carbono em sua composição. Acompanhar no diagrama de equilíbrio reduzido (próxima página). 20

21 Figura 14 Diagrama de Equilíbrio Ferro-Cementita (campo dos aços) O aço com 0,35% carbono estará totalmente líquido acima da linha "AC", linha de líquidus. Ao cruzar a linha "AC inicia-se a formação dos primeiros cristais sólidos de ferro delta em meio à massa líquida. Estes cristais sólidos aumentam gradativamente em quantidade e em tamanho, até o aço atingir a linha "AE", linha de sólidus. Ao cruzar a linha "AE", o aço então, estará inteiramente solidificado na estrutura gama ou "austenita" e assim permanecerá até atingir limite superior da zona crítica na linha "GS" ou linha "A3". Até este momento toda a austenita conterá 0,35% de carbono dissolvido no ferro gama, e se apresentará estrutura cristalina cúbica de face centrada. Ao ultrapassar a linha "A3", o ferro gama começa a se transformar gradativamente em ferrita. Como ferrita (ferro alfa) só pode manter em solução uma quantidade mínima carbono, o carbono excedente vai enriquecendo a austenita remanescente. 21

22 À medida que o resfriamento prossegue, mais átomos de carbono se difundem e mais ferrita vai se formando nos contornos de grãos da austenita prévia, enquanto que o carbono excedente enriquece cada vez mais a austenita restante. A variação do teor de carbono na austenita é dada pela linha de solubilidade GS e na ferrita pela linha GP (linha solvus). Como exemplo, supomos um ponto "X1" a uma determinada temperatura desta zona crítica, entre as linhas "A3" e "A1". A exata composição de ferrita e austenita desta fase em equilíbrio: correspondente a esse ponto, é dada pela intersecção de uma linha horizontal que passe por este ponto X1, com as linhas "GP" de um lado, determinando o teor de carbono na ferrita, e "GS do outro lado, com o teor de carbono na austenita. Continuando, no decorrer do processo com resfriamento lento, ao atingir a linha "PS" à 723ºC, linha crítica inferior ou linha "A1" o aço apresenta uma certa quantidade de ferro alfa, ou ferrita, com 0,025% C e de uma certa quantidade de austenita com teor de carbono igual a 0,8%. A ferrita assim formada situa-se no contorno dos grãos da austenita. Chamamos a atenção, que a linha "A1" se inicia no ponto "P com o teor de carbono a partir de 0,025%. Prosseguindo com o acima exposto, o aço com 0,35% de carbono ao atingir a linha "A1", 723ºC, apresentará a máxima quantidade de ferrita que poderia separar e o restante será constituído de austenita com 0,8% de carbono. Ao cruzar a linha "A1" entretanto, o ferro com arranjo CFC como austenita, passa para ferro com arranjo CCC, pois abaixo de 723ºC não pode mais existir austenita em condições de equilíbrio. Esta passagem da austenita remanescente em perlita (ferro alfa + cementita) ocorre a temperatura constante (A1) de modo progressivo de tal forma que o constituinte desta última transformação será constituído por duas fases que se alternam em forma de lamelas de ferrita (ferro alfa) e cemetita (Fe3C). A ferrita e o Fe3C, chamado de Cementita, que nessas condições se formaram, se dispõem de um modo característico, aparentemente em lamelas, extremamente delgadas, distribuídas alternadamente, muito próximo uma das outras, numa forma lamelar típica, chamada de "perlita". Esta é uma mistura mecânica de duas fases: Ferrita alfa + Cementita. Figura 15 Estrutura Perlítica (Perlita) 22

23 Abaixo de 723ºC, linha "A1", até a temperatura ambiente, não ocorrerá mais qualquer alteração estrutural. Resumindo, os aços hipoeutetóides, cujo teor de carbono máximo é de 0,8%, são constituídos à temperatura ambiente, após resfriamento lento, de ferrita nos contornos dos grãos e perlita no interior dos grãos. As quantidades de ferrita e perlita variam segundo o percentual de carbono. Mais carbono, mais perlita. Menos carbono, menos perlita e mais ferrita. Figura 16 Estrutura Ferrítica-Perlítica (Ferrita+Perlita) 7.1 Regra da Alavanca Podemos calcular a constituição microestrutural, quantidade de cada fase, desse aço com 0,35% de carbono, aplicando a regra da alavanca ou dos segmentos inversos para cada temperatura. Consideremos agora como exemplo, o resfriamento de um aço hipereutetóide com 1,4% de carbono em sua composição. Voltando ao diagrama de equilíbrio reduzido, o aço com a temperatura acima da linha "AC", também estará totalmente líquido. Consideremos agora como exemplo, o resfriamento de um aço hipereutetóide com 1,4% de carbono em sua composição. Voltando ao diagrama de equilíbrio reduzido, o aço com a temperatura acima da linha "AC", também estará totalmente líquido. Ao cruzar a linha "AC" e reduzir gradativamente a temperatura até atingir a linha "SE", linha superior da zona crítica chamada de linha "Acm", este aço também repetirá todo o comportamento do aço com 0,35% de carbono visto anteriormente, com alteração apenas das temperaturas nos pontos das transformações. Assim até atingir a linha "ACM", o aço é totalmente constituído de austenita com 1,4% de carbono dissolvido no ferro gama. Ao cruzar a linha "Acm", os grãos de austenita começam a liberar carbono, o qual sob a forma de Fe3C, cementita, vai depositar-se no contorno do grão austenítico (austenita prévia). 23

24 A medida que o resfriamento prossegue, cada vez mais os grãos austeníticos se empobrecem de carbono e aumentando a quantidade de cementita no contorno dos mesmos. A uma determinada temperatura por exemplo, ±815ºC, entre as linhas "Acm" e "A1", ponto Y1, as fases em equilíbrio são cementita (Fe3C) com o carbono igual a 6,7%, e austenita com a composição correspondente ao ponto incidente da linha horizontal nesta temperatura, com a linha "Acm", ± 0,95% de carbono. Prosseguindo o resfriamento, ao atingir a temperatura de 723 C, teremos Fe3C e austenita de composição eutetóide, isto é, austenita com 0,8% de carbono. Ao cruzar a linha "A1", toda a austenita, que está com 0,8% C, irá se transformar em perlita, ocorrendo a mesma formação lamelar semelhante a anterior (aço com 0,35%C). A austenita transforma-se em perlita e a Fe3C permanece sob a forma de cementita no contorno dos grãos perlíticos. Assim, abaixo de 723 C, linha "A1", até a temperatura ambiente, todos os aços hipereutetóides serão constituídos de perlita no grão e cementita nos contornos de grão. Perlita+Cementita. Perlita+Cementita Figura 17 - Estrutura constituída de perlita com cementita no contorno de grão. Aqui também, podemos aplicar a regra da alavanca para obter a composição microestrutural de cada fase na liga. Finalmente, ainda dentro da classificação dos aços, analisemos no diagrama de equilíbrio reduzido, as transformações ocorridas com um aço eutetóide C=0,8% Igualmente, acima da linha "AC" estará totalmente líquido. Entre as linhas "AC" e "AE", formam-se os cristais sólidos de austenita. Ao cruzar a linha "AE", o aço eutetóide estará totalmente solidificado na estrutura austenítica, igualmente como ocorre com os aços hipoeutetóide e hipereutetóide. Porém, na seqüência do resfriamento, o aço eutetóide não cruza a linha "A3" e nem a linha "Acm", isto é, ele atinge o ponto de encontro destas duas linhas com a linha "A1. Portanto, o aço eutetóide depois de solidificado, não sofre qualquer transformação de fase até atingir a temperatura de 723 C, linha "A1". Ao cruzar a linha "A1", toda a austenita transformar-se-á em perlita, nas mesmas condições e razões, como ocorrem com os aços hipoeutetóide e hipereutetóide, já explicadas anteriormente nos exemplos com aços de 0,35% e 1,40% de carbono. Nessas condições, todo o aço com a composição correspondente ao ponto eutetóide, quando sofrer um resfriamento lento, será constituído na temperatura ambiente, exclusivamente de perlita. 24

25 A microestrutura do ferro puro e de todas as ligas binárias de ferro-carbono de 0% até 2,06% de carbono, com a temperatura acima da linha superior crítica A3 e Acm, é "austenita" e abaixo da linha inferior crítica A1 até a temperatura ambiente, é a seguinte: Ferrita C máximo 0,025 % a 723ºC e aproximadamente 0,008%C a 20ºC. Aço hipoeutetóide C entre 0,08% e 0,8% = ferrita e perlita Aço eutetóide C igual a 0,8% = perlita Aço Hipereutetóide C entre 0,8% e 2,06% = perlita e cementita. Austenita é uma solução sólida de carbono no ferro gama, que apresenta uma estrutura de grãos poligonais irregulares. Não é magnética e só é estável nos aços carbono comuns, acima da linha "A1", 723ºC. Em aços inoxidáveis especiais, aços austeníticos ao cromo-níquel, apresenta-se na temperatura ambiente e possui boa resistência mecânica com excelente tenacidade em função da composição química do aço e do tamanho de grão. Ferrita, é a solução sólida de carbono no ferro alfa. Contém traços de carbono em solução e apresenta uma estrutura de grãos equiaxiais. É de baixa dureza e resistência à tração, porém, é de elevado alongamento e boa ductilidade. Cementita, é o carboneto de ferro (Fe3C) contendo 6,7% de carbono. Apresenta-se sob a forma de finas lâminas no grão perlítico ou no contorno do mesmo. É muito dura e quebradiça, sendo nos aços de alto carbono, responsável pela elevada dureza e resistência, assim como pela sua baixa ductilidade. Perlita, é a mistura mecânica de 88% de ferrita alfa com 12% de cementita, na disposição de lâminas muito finas, igual ou menor do que um micron, dispostas alternadamente. A perlita possui propriedades mecânicas intermediárias entre as da ferrita e da cementita. É a existência dessas transformações que nos permite aumentar ou reduzir a dureza dos aços pelo uso de tratamentos térmicos, como veremos a seguir. 8 QUADRO RESUMO 25

26 9 DIAGRAMAS FORA DO EQUILÍBRIO 9.1 Curvas TTT tempo, temperatura e transformação Nos tratamentos térmicos, é indispensável saber as fases em que se encontra o aço nas diferentes faixas de temperatura do processo e o desvio que irá ocorrer nas transformações, em função das velocidades de aquecimento e principalmente na velocidade de resfriamento do aço. Em face à decorrência desses fenômenos físicos (aquecimento / resfriamento) e a fim de possibilitar-nos o controle das transformações estruturais dos aços, usamos um outro diagrama chamado de "Curva TTT" Tempo Temperatura Transformação. Para outras taxas de resfriamento, que não as taxas do diagrama de equilíbrio Fe-Fe3C, utilizamos as curvas fora do equilíbrio. Estas curvas também são chamadas de diagramas de transformação isotérmica que descrevem os constituintes microestruturais resultantes da transformação da austenita instável a uma temperatura particular (abaixo de A1) para um aço de composição química determinada. Resumindo, curva TTT é o diagrama que relaciona o tempo em uma temperatura constante onde ocorrem as diversas transformações nos aços no estado sólido. Quando um aço eutetóide for aquecido até o campo austenítico e a seguir resfriado lentamente até a temperatura de 723ºC, a microestrutura resultante conterá apenas perlita. Esta estrutura só poderá ocorrer quando houver tempo suficiente, permitindo aos átomos se difundirem naquele novo arranjo. O principal mecanismo responsável por esse acontecimento é a difusão. Quanto mais alta a temperatura, maior mobilidade atômica os átomos terão dentro da estrutura. Aços que são termicamente tratados para produzir perlita geralmente tem maior ductilidade e menor dureza. Todavia quando se resfria a austenita mais rapidamente, ocorrem mudanças significativas nesta transformação para uma determinada liga de aço. Primeiro, a transformação ocorrerá a uma temperatura mais baixa (menor que A1). Adicionalmente, a microestrutura resultante é modificada e a dureza e a resistência à tração do aço aumentam significativamente, com uma diminuição correspondente em ductilidade e alongamento. Tomemos por exemplo um aço eutetóide. Este aço apresenta uma única temperatura crítica a 723ºC (A3 e Acm coincidem com A1). Abaixo dessa temperatura, teríamos somente perlita se as condições de resfriamento fossem extremamente lentas (diagrama de equilíbrio). Com velocidades de resfriamento da austenita cada vez maiores, a temperatura crítica de transformação, que no caso seria indicada por A1 a 723 C, será cada vez mais baixa. Com um leve aumento na velocidade de resfriamento, a temperatura de transformação será um pouco menor, produzindo assim uma perlita mais fina, ou seja, uma perlita com espaçamento menor entre as lamelas. Esta estrutura é ligeiramente mais dura que a perlita grosseira e um pouco menos dútil. O produto resultante da transformação nessas condições, até certa velocidade de resfriamento, ainda será perlita, porém, com características estruturais e propriedades mecânicas, dependentes da temperatura de transformação. Com velocidades de resfriamento mais altas e mais baixas temperaturas de transformação, já não ocorre a formação de perlita, em contrapartida forma-se bainita. 26

27 A bainita possui um arranjo acicular de finas agulhas de carboneto de ferro em uma matriz de ferrita. Bainita tem maior resistência à tração e dureza e menor ductilidade quando comparada a perlita, e é muito difícil sua observação ao microscópio ótico, sendo necessário um olho muito treinado e aumento adequado. Se a taxa de resfriamento e a quantidade de carbono são suficientemente altas, a uma temperatura mais baixa de transformação, irá aparecer junto ou não com as transformações anteriores, uma nova transformação, dando origem a um constituinte totalmente diferente, denominado martensita. Para isso é necessária uma quantidade mínima de carbono no aço, para que ocorra a transformação em martensita, e é também por isso que os aços com teor de carbono abaixo de 0,29% são os preferíveis para a soldagem, uma vez que a possibilidade de formação de martensita é baixa, ou quase nula. A formação da martensita é um processo sem difusão; pois a taxa de resfriamento é tão alta que impede sua ocorrência, ou seja, os átomos não têm tempo para se mover e nem espaçamento atômico adequado. A austenita, quando submetida a taxas de resfriamento muito altas, sofre têmpera, pois o fenômeno de difusão é praticamente extinto. Como conseqüência, o carbono fica aprisionado dentro da célula unitária CCC que é deformada para uma estrutura tetragonal de corpo centrado. A martensita é uma solução supersaturada de carbono em ferro alfa deformada tetragonalmente com dureza e fragilidade elevadas. Possui reticulado tetragonal de corpo centrado, resultante da distorção do reticulado cúbico de corpo centrado provocado pelo excesso de carbono. A martensita das ligas ferro-carbono é ferromagnética. Importantes considerações sobre o diagrama TTT Para a velocidade de resfriamento que tangencia o cotovelo da linha de início de transformação da austenita, dá-se o nome de "velocidade crítica de resfriamento", a qual é de grande importância nos tratamentos térmicos. Partindo dos fenômenos físicos acima descritos, é que na prática dos tratamentos térmicos, elevamos a temperatura de um aço até a sua transformação em uma determinada estrutura (ferro gama) e controlamos a velocidade de resfriamento, para que se obtenha a microestrutura final desejada e em decorrência as características desejadas. Um outro fato que ocorre também, é que com o aumento da velocidade de resfriamento, as transformações além de atrasarem o seu início, elas também levam um tempo maior para se completarem.. No exemplo do aço eutetóide acima citado, já foi comentado no diagrama de equilíbrio, que a sua transformação de ferro gama em ferro alfa + cementita na temperatura de 723 C se processaria integralmente nessa temperatura se a velocidade de resfriamento fosse considerada infinitamente lenta. Repetindo, o aço eutetóide (com 0,8% de carbono em sua composição) a uma temperatura acima de 723 C terá a sua estrutura formada exclusivamente de austenita, a qual se transformará em perlita a uma temperatura imediatamente inferior aos 723 C, se o processo de resfriamento for infinitamente lento. Para melhor entendermos uma curva TTT, passaremos a analisar as transformações isotérmicas que ocorrem com um aço eutetóide, ou melhor, usando amostras de aço eutetóide devidamente austenitizados. Vamos analisar o que ocorre se resfriarmos rapidamente estas amostras até diversas temperaturas e mantivermos estas temperaturas constantes, até que se processe toda a transformação da austenita. Antes, porém, analisando o diagrama da figura 18, encontramos na linha abscissa o tempo em escala logarítmica e na ordenada as temperaturas. A linha horizontal na parte superior do diagrama representa a linha inferior da zona crítica do diagrama de equilíbrio Linha A1, a 723ºC. 27

28 A linha em forma de "C" marcada com "I", define a linha de início de transformação da austenita instável, isto é o tempo necessário para que a transformação da austenita se inicie. A linha também em forma de "C" marcada com "F", define o tempo necessário para que a transformação da austenita se complete. Finalmente, a cerca de 220ºC a linha "Mi" e mais abaixo a cerca de 110 C a linha "Mf, indicam o aparecimento e o término da transformação martensítica, cuja transformação é independente do tempo e das curvas em "C", ficando as suas porcentagens crescentes a partir de "Mi" e com a totalidade da transformação em Mf. Figura 18 Curva TTT de um aço eutetóide. Através do diagrama podemos acompanhar as estruturas resultantes das transformações em diferentes temperaturas. Seguindo com a análise das transformações, e para um melhor entendimento, traçamos sobre o diagrama TTT acima, três exemplos de transformações isotérmicas, isto é, transformações que ocorrem a uma temperatura constante. No primeiro exemplo, tomamos uma amostra de aço eutetóide devidamente austenitizada na faixa de 800ºC e a resfriamos bruscamente até os 650ºC numa velocidade menor do que dois segundos e a mantemos constante nessa temperatura. 28

29 A transformação irá iniciar somente após o 8,4 segundos e é concluída no 2º minuto, levando a operação de transformação um tempo aproximado de 1 minuto e 52 segundos. O constituinte final resultante é perlita grosseira. Como segundo exemplo, resfriamos a nossa amostra dos 800ºC até 550ºC em menos de 1 segundo. Da mesma forma a mantemos em temperatura constante. A transformação inicia em 1 segundo e conclui-se um pouco antes de 8 segundos, levando um tempo total de menos de 7 segundos e resultando como constituinte final perlita fina mais dura e resistente do que a do exemplo anterior. No terceiro exemplo, resfriaremos a amostra dos 800ºC até 280ºC em menos de 1 segundo. A transformação se inicia em menos de 1 minuto e se conclui com mais de 30 minutos, levando um tempo superior a 30 minutos para a total transformação. O constituinte final é bainita acicular com dureza superior às amostras anteriores. Observa-se nos três exemplos acima, que logo abaixo da temperatura crítica, o tempo de transformação é grande, isto é, demora para iniciar e completar, e esta demora é cada vez menor à medida que decresce a temperatura até cerca dos 550ºC. Porém, a partir dos 550ºC para baixo, aumentam novamente os tempos de início e conclusão de transformação. Próximo dos 220ºC, quando então ocorre a linha "Mi" tem início a formação da matensita que termina em Mf próximo ao 110ºC. Concluindo, observamos que o menor tempo de uma transformação, ocorre nas proximidades dos 550 C e que a partir dessa temperatura, tanto para cima até próximo da linha "Al", como para baixo até a linha "Mi", os tempos de transformação isotérmica aumentam gradativamente. Entretanto, até o momento comentamos somente sobre as transformações isotérmicas ocorridas em uma curva TTT. As curvas TTT diferem de aço para aço. Quanto às transformações que mais interessam sob o ponto de vista prático, são as que ocorrem quando a temperatura decresce continuamente, visto que as operações de tratamento térmico envolvem transformações que normalmente ocorrem com resfriamento contínuo. Faz-se necessário o uso de outro diagrama: 29

30 Diagrama CCT ou Curvas de Resfriamento Continua. No exemplo a seguir, a representação esquemática de um diagrama TTT, apresenta uma série de curvas de resfriamento contínuo. Figura 19 Curva TTT esquemática de um aço eutetóide A linha "A" do exemplo mostra um aço resfriado muito lentamente dentro de um forno, cuja estrutura começa a se transformar em perlita ao atingir a temperatura da linha "I" e se completa ao cruzar a linha "F". Essa perlita é lamelar e de baixa dureza. Com o resfriamento mais rápido ao ar, representado na linha "B", a estrutura do aço ainda resultará em perlita, porém, mais fina e mais dura do que a anterior. Utilizando uma velocidade de resfriamento ao ar soprado, maior do que a anterior, representada pela linha "C" a transformação que inicia em "I" e ainda se completa na linha "F", resulta numa perlita mais fina e mais dura ainda do que as anteriores. Na quarta representação, linha "D", com o resfriamento em óleo mais rápido do que os anteriores, a transformação da austenita iniciada na linha "I" não chega a se concluir, isto é, não cruza a linha de transformação final "F", ficando a transformação perlítica interrompida. Ao atingir a linha Mi, o restante da austenita que não chegou a se transformar em perlita ou bainita, começa a transformar-se em martensita, terminando essa transformação quando a temperatura atingir a linha Mf. A estrutura resultante dessa velocidade de resfriamento será constituída de perlita, bainita e martensita simultaneamente. 30

Disciplina CIÊNCIA DOS MATERIAIS A. Marinho Jr. Materiais polifásicos - Processamentos térmicos

Disciplina CIÊNCIA DOS MATERIAIS A. Marinho Jr. Materiais polifásicos - Processamentos térmicos Tópico 7E Materiais polifásicos - Processamentos térmicos Introdução Já vimos que a deformação plástica de um metal decorre da movimentação interna de discordâncias, fazendo com que planos cristalinos

Leia mais

DIAGRAMA Fe-C. DIAGRAMA Fe-Fe 3 C

DIAGRAMA Fe-C. DIAGRAMA Fe-Fe 3 C 1 DIAGRAMA Fe-C DIAGRAMA Fe-Fe 3 C ALOTROPIA DO FERRO PURO Na temperatura ambiente, o ferro puro apresenta estrutura cristalina cúbica de corpo centrado (CCC), denominada ferrita alfa (α). A estrutura

Leia mais

TECNOLOGIA MECÂNICA. Aula 08. Tratamentos Térmicos das Ligas Ferrosas (Parte 2) Tratamentos Termo-Físicos e Termo-Químicos

TECNOLOGIA MECÂNICA. Aula 08. Tratamentos Térmicos das Ligas Ferrosas (Parte 2) Tratamentos Termo-Físicos e Termo-Químicos Aula 08 Tratamentos Térmicos das Ligas Ferrosas (Parte 2) e Termo-Químicos Prof. Me. Dario de Almeida Jané Tratamentos Térmicos Parte 2 - Introdução - - Recozimento - Normalização - Têmpera - Revenido

Leia mais

Tratamento Térmico. Profa. Dra. Daniela Becker

Tratamento Térmico. Profa. Dra. Daniela Becker Tratamento Térmico Profa. Dra. Daniela Becker Diagrama de equilíbrio Fe-C Fe 3 C, Fe e grafita (carbono na forma lamelar) Ligas de aços 0 a 2,11 % de C Ligas de Ferros Fundidos acima de 2,11% a 6,7% de

Leia mais

TECNOLOGIA DOS MATERIAIS

TECNOLOGIA DOS MATERIAIS TECNOLOGIA DOS MATERIAIS Aula 7: Tratamentos em Metais Térmicos Termoquímicos CEPEP - Escola Técnica Prof.: Transformações - Curva C Curva TTT Tempo Temperatura Transformação Bainita Quando um aço carbono

Leia mais

UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Campus RECIFE. Curso: Engenharia de Produção Disciplina: Materiais para Produção Industrial

UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Campus RECIFE. Curso: Engenharia de Produção Disciplina: Materiais para Produção Industrial UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Campus RECIFE Curso: Disciplina: Aula 5 Tratamento Térmico Tratamento Térmico O tratamento térmico pode ser definido de forma simples como um processo de aquecimento e/ou

Leia mais

TRATAMENTOS TÉRMICOS DOS AÇOS

TRATAMENTOS TÉRMICOS DOS AÇOS Tratamentos térmicos dos aços 1 TRATAMENTOS TÉRMICOS DOS AÇOS Os tratamentos térmicos empregados em metais ou ligas metálicas, são definidos como qualquer conjunto de operações de aquecimento e resfriamento,

Leia mais

ESTA PROVA É FORMADA POR 20 QUESTÕES EM 10 PÁGINAS. CONFIRA ANTES DE COMEÇAR E AVISE AO FISCAL SE NOTAR ALGUM ERRO.

ESTA PROVA É FORMADA POR 20 QUESTÕES EM 10 PÁGINAS. CONFIRA ANTES DE COMEÇAR E AVISE AO FISCAL SE NOTAR ALGUM ERRO. Nome: Assinatura: P2 de CTM 2012.2 Matrícula: Turma: ESTA PROVA É FORMADA POR 20 QUESTÕES EM 10 PÁGINAS. CONFIRA ANTES DE COMEÇAR E AVISE AO FISCAL SE NOTAR ALGUM ERRO. NÃO SERÃO ACEITAS RECLAMAÇÕES POSTERIORES..

Leia mais

GLOSSÁRIO DE TRATAMENTOS TÉRMICOS E TERMOQUÍMICOS

GLOSSÁRIO DE TRATAMENTOS TÉRMICOS E TERMOQUÍMICOS 1 NITRAMET TRATAMENTO DE METAIS LTDA PABX: 11 2192 3350 nitramet@nitramet.com.br GLOSSÁRIO DE TRATAMENTOS TÉRMICOS E TERMOQUÍMICOS Austêmpera Tratamento isotérmico composto de aquecimento até a temperatura

Leia mais

ESTRUTURAS CRISTALINAS - TEORIA

ESTRUTURAS CRISTALINAS - TEORIA ESTRUTURAS CRISTALINAS - TEORIA Introdução Sólidos são compostos que apresentam uma alta regularidade estrutural. Com exceção dos sólidos amorfos, nos quais essa regularidade só existe em um curto espaço,

Leia mais

AÇOS ESTRUTURAIS. Fabio Domingos Pannoni, M.Sc., Ph.D. 1

AÇOS ESTRUTURAIS. Fabio Domingos Pannoni, M.Sc., Ph.D. 1 ESTRUTURAIS Fabio Domingos Pannoni, M.Sc., Ph.D. 1 INTRODUÇÃO Dentre os materiais encontrados no nosso dia-a-dia, muitos são reconhecidos como sendo metais, embora, em quase sua totalidade, eles sejam,

Leia mais

CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE SÃO PAULO CEFET-SP. Tecnologia Mecânica

CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE SÃO PAULO CEFET-SP. Tecnologia Mecânica CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE SÃO PAULO CEFET-SP Tecnologia Mecânica Tratamentos térmicos e termo-químicos Recozimento Normalização Têmpera Revenimento Cementação Nitretação Tratamentos Térmicos

Leia mais

Tratamento térmico. A.S.D Oliveira

Tratamento térmico. A.S.D Oliveira Tratamento térmico Porque fazer Tratamentos Térmicos? Modificação de propriedades sem alterar composição química, pela modificação da microestrutura Sites de interesse: www.infomet.com.br www.cimm.com.br

Leia mais

TM 704 - Metalurgia Fisica PIPE e PG-MEC

TM 704 - Metalurgia Fisica PIPE e PG-MEC TM 704 - Metalurgia Fisica PIPE e PG-MEC Ana Sofia C. M. d Oliveira, Ph.D. Profa Titular/DEMEC Principais estruturas cristalinas dos metais Estruturas cristalinas Sistema cristalino Triclinico Monoclinico

Leia mais

ESTRUTURA CRISTALINA E IMPERFEIÇÕES NOS SÓLIDOS ESTRUTURA CRISTALINA E IMPERFEIÇÕES NOS SÓLIDOS

ESTRUTURA CRISTALINA E IMPERFEIÇÕES NOS SÓLIDOS ESTRUTURA CRISTALINA E IMPERFEIÇÕES NOS SÓLIDOS ESTRUTURA CRISTALINA E IMPERFEIÇÕES NOS SÓLIDOS 1 CONCEITOS FUNDAMENTAIS Materiais sólidos podem ser classificados de acordo com a regularidade com que os seus átomos ou íons estão arranjados um em relação

Leia mais

QUESTÃO 24 PETROBRÁS / 2008

QUESTÃO 24 PETROBRÁS / 2008 QUESTÃO 24 PETROBRÁS / 2008 Um esforço axial de tração gera os valores máximos de tensão (A) normal na seção transversal e de cisalhamento em um plano a 45 o. (B) normal na seção transversal e de cisalhamento

Leia mais

Lingotes. Estrutura de solidificação dos lingotes

Lingotes. Estrutura de solidificação dos lingotes Lingotes Estrutura de solidificação dos lingotes Genericamente é possível identificar três regiões diferentes em um lingote após solidificação de uma liga metálica: - a região mais externa denominada zona

Leia mais

UNIDADE 4 - ESTRUTURA CRISTALINA

UNIDADE 4 - ESTRUTURA CRISTALINA UNIDADE 4 - ESTRUTURA CRISTALINA 4.1. INTRODUÇÃO Em geral, todos os metais, grande parte dos cerâmicos e certos polímeros cristalizam-se quando se solidificam. Os átomos se arranjam em uma estrutura tridimensional

Leia mais

Soldabilidade de Metais. Soldagem II

Soldabilidade de Metais. Soldagem II Soldabilidade de Metais Soldagem II Soldagem de Ligas Metálicas A American Welding Society (AWS) define soldabilidade como a capacidade de um material ser soldado nas condições de fabricação impostas por

Leia mais

Tratamentos térmicos de ferros fundidos

Tratamentos térmicos de ferros fundidos FERROS FUNDIDOS Usados em geral para: Resistência ao desgaste Isolamento de vibrações Componentes de grandes dimensões Peças de geometria complicada Peças onde a deformação plástica é inadmissível FERROS

Leia mais

Propriedades Mecânicas dos Aços DEMEC TM175 Prof Adriano Scheid

Propriedades Mecânicas dos Aços DEMEC TM175 Prof Adriano Scheid Propriedades Mecânicas dos Aços DEMEC TM175 Prof Adriano Scheid Tensão Propriedades Mecânicas: Tensão e Deformação Deformação Elástica Comportamento tensão-deformação O grau com o qual a estrutura cristalina

Leia mais

Curso de Engenharia de Produção. Processos de Fabricação

Curso de Engenharia de Produção. Processos de Fabricação Curso de Engenharia de Produção Processos de Fabricação Forjamento: O forjamento, um processo de conformação mecânica em que o material é deformado por martelamentoou prensagem, é empregado para a fabricação

Leia mais

LIGAS METÁLICAS IMPUREZAS NOS METAIS

LIGAS METÁLICAS IMPUREZAS NOS METAIS LIGAS METÁLICAS 1 Os metais são geralmente utilizados na forma de ligas, ou seja; consistem em misturas de dois ou mais elementos químicos. Nas ligas metálicas, pelo menos um dos elementos é metal e a

Leia mais

Introdução Vantagens e Desvantagens A Quente A Frio Carga Mecânica Matriz Aberta Matriz Fechada Defeitos de Forjamento

Introdução Vantagens e Desvantagens A Quente A Frio Carga Mecânica Matriz Aberta Matriz Fechada Defeitos de Forjamento Prof. Msc. Marcos Dorigão Manfrinato prof.dorigao@gmail.com Introdução Vantagens e Desvantagens A Quente A Frio Carga Mecânica Matriz Aberta Matriz Fechada Defeitos de Forjamento 1 Introdução: O forjamento

Leia mais

PROCESSOS DE FABRICAÇÃO PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO MECÂNICA

PROCESSOS DE FABRICAÇÃO PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO MECÂNICA PROCESSOS DE FABRICAÇÃO PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO MECÂNICA 1 Forjamento Ferreiro - Uma das profissões mais antigas do mundo. Hoje em dia, o martelo e a bigorna foram substituídos por máquinas e matrizes

Leia mais

endurecíveis por precipitação.

endurecíveis por precipitação. Introdução Tipos de Aços Inoxidáveis Aço inoxidável é o nome dado à família de aços resistentes à corrosão e ao calor contendo no mínimo 10,5% de cromo. Enquanto há uma variedade de aços carbono estrutural

Leia mais

Comparação entre Tratamentos Térmicos e Método Vibracional em Alívio de Tensões após Soldagem

Comparação entre Tratamentos Térmicos e Método Vibracional em Alívio de Tensões após Soldagem Universidade Presbiteriana Mackenzie Comparação entre Tratamentos Térmicos e Método Vibracional em Alívio de Tensões após Soldagem Danila Pedrogan Mendonça Orientador: Profº Giovanni S. Crisi Objetivo

Leia mais

PROF. KELTON WADSON OLIMPÍADA 8º SÉRIE ASSUNTO: TRANSFORMAÇÕES DE ESTADOS DA MATÉRIA.

PROF. KELTON WADSON OLIMPÍADA 8º SÉRIE ASSUNTO: TRANSFORMAÇÕES DE ESTADOS DA MATÉRIA. PROF. KELTON WADSON OLIMPÍADA 8º SÉRIE ASSUNTO: TRANSFORMAÇÕES DE ESTADOS DA MATÉRIA. 1)Considere os seguintes dados obtidos sobre propriedades de amostras de alguns materiais. Com respeito a estes materiais,

Leia mais

Reações a altas temperaturas. Diagrama de Equilíbrio

Reações a altas temperaturas. Diagrama de Equilíbrio Reações a altas temperaturas Diagrama de Equilíbrio Propriedades de um corpo cerâmico Determinadas pelas propriedades de cada fase presente e pelo modo com que essas fases (incluindo a porosidade) estão

Leia mais

Tratamentos Térmicos [7]

Tratamentos Térmicos [7] [7] Finalidade dos tratamentos térmicos: ajuste das propriedades mecânicas através de alterações da microestrutura do material. alívio de tensões controle da dureza e resistência mecânica usinabilidade

Leia mais

Ensaio de fadiga. Em condições normais de uso, os produtos. Nossa aula. Quando começa a fadiga

Ensaio de fadiga. Em condições normais de uso, os produtos. Nossa aula. Quando começa a fadiga A U A UL LA Ensaio de fadiga Introdução Nossa aula Em condições normais de uso, os produtos devem sofrer esforços abaixo do limite de proporcionalidade, ou limite elástico, que corresponde à tensão máxima

Leia mais

5 DISCUSSÃO. 5.1 Influência dos resfriadores no fundido. Capítulo 5 77

5 DISCUSSÃO. 5.1 Influência dos resfriadores no fundido. Capítulo 5 77 Capítulo 5 77 5 DISCUSSÃO 5.1 Influência dos resfriadores no fundido. A finalidade do uso dos resfriadores no molde antes da fundição das amostras Y block foi provocar uma maior velocidade de resfriamento

Leia mais

1. Difusão. A difusão só ocorre quando houver gradiente de: Concentração; Potencial; Pressão.

1. Difusão. A difusão só ocorre quando houver gradiente de: Concentração; Potencial; Pressão. 1. Difusão Com frequência, materiais de todos os tipos são tratados termicamente para melhorar as suas propriedades. Os fenômenos que ocorrem durante um tratamento térmico envolvem quase sempre difusão

Leia mais

CALORIMETRIA, MUDANÇA DE FASE E TROCA DE CALOR Lista de Exercícios com Gabarito e Soluções Comentadas

CALORIMETRIA, MUDANÇA DE FASE E TROCA DE CALOR Lista de Exercícios com Gabarito e Soluções Comentadas COLÉGIO PEDRO II PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO, PESQUISA, EXTENSÃO E CULTURA PROGRAMA DE RESIDÊNCIA DOCENTE RESIDENTE DOCENTE: Marcia Cristina de Souza Meneguite Lopes MATRÍCULA: P4112515 INSCRIÇÃO: PRD.FIS.0006/15

Leia mais

Aula 04-a: Fundamentos da Solidificação dos Metais Parte 2

Aula 04-a: Fundamentos da Solidificação dos Metais Parte 2 Professor: Guilherme O. Verran Dr. Eng. Metalúrgica Aula 04-a: Fundamentos da Solidificação dos Metais Parte 2 1. Crescimento da fase sólida - Introdução - Mecanismos (modelos) de crescimento - Crescimento

Leia mais

Curso de Engenharia de Produção. Processos de Fabricação

Curso de Engenharia de Produção. Processos de Fabricação Curso de Engenharia de Produção Processos de Fabricação Soldagem MIG/MAG MIG e MAG indicam processos de soldagem por fusão que utilizam o calor de um arco elétrico formado entre um eletrodo metálico consumível

Leia mais

Relatório Final. Estudo das Condições de Tempera e Revenido nas Propriedades Mecânicas de Aço VND. Aluno: Luciano Antonio de Morais

Relatório Final. Estudo das Condições de Tempera e Revenido nas Propriedades Mecânicas de Aço VND. Aluno: Luciano Antonio de Morais Relatório Final Estudo das Condições de Tempera e Revenido nas Propriedades Mecânicas de Aço VND Aluno: Luciano Antonio de Morais Orientadora: Profª. Dra. Luciana Sgarbi Rossino Co Orientador: Profº. Msc.

Leia mais

Matéria: Química Assunto: Materiais Prof. Gilberto Ramos

Matéria: Química Assunto: Materiais Prof. Gilberto Ramos Matéria: Química Assunto: Materiais Prof. Gilberto Ramos Química Materiais, suas propriedades e usos Estados Físicos Estado vem do latim status (posição,situação, condição,modo de estar). O estado físico

Leia mais

Ciência e engenharia de materiais: Uma introdução Ciências dos Materiais

Ciência e engenharia de materiais: Uma introdução Ciências dos Materiais Diagrama de Fases Bibliografia Callister Jr., W. D. Ciência e engenharia de materiais: Uma introdução. LTC, 5ed., cap 9, 2002. Shackelford, J.F. Ciências dos Materiais, Pearson Prentice Hall, 6ed., cap

Leia mais

Qualificação de Procedimentos

Qualificação de Procedimentos Qualificação de Procedimentos Os equipamentos em geral são fabricados por meio de uniões de partes metálicas entre si empregando-se soldas. Há, portanto a necessidade de se garantir, nestas uniões soldadas,

Leia mais

Constituintes estruturais de equilíbrio dos aços

Constituintes estruturais de equilíbrio dos aços Constituintes estruturais de equilíbrio dos aços Austenita: É uma solução sólida de carbono em ferro gama. Somente é estável as temperaturas superiores a 723 ºC, desdobrando-se por reação eutetóide, a

Leia mais

SOLDAGEM DOS METAIS CAPÍTULO 11 TENSÕES E DEFORMAÇÕES EM SOLDAGEM

SOLDAGEM DOS METAIS CAPÍTULO 11 TENSÕES E DEFORMAÇÕES EM SOLDAGEM 82 CAPÍTULO 11 TENSÕES E DEFORMAÇÕES EM SOLDAGEM 83 TENSÕES E DEFORMAÇÕES EM SOLDAGEM Nas operações de soldagem, principalmente as que envolvem a fusão dos materiais, temos uma variação não uniforme e

Leia mais

AULA 6: MATERIAIS METÁLICOS

AULA 6: MATERIAIS METÁLICOS UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I E (TEC 156) AULA 6: MATERIAIS METÁLICOS Profª. Cintia Maria Ariani Fontes 1 MATERIAIS

Leia mais

Aço é uma liga metálica composta principalmente de ferro e de pequenas quantidades de carbono (em torno de 0,002% até 2%).

Aço é uma liga metálica composta principalmente de ferro e de pequenas quantidades de carbono (em torno de 0,002% até 2%). ESTRUTURAS DE CONCRETO CAPÍTULO 3 Libânio M. Pinheiro, Cassiane D. Muzardo, Sandro P. Santos. 31 de março, 2003. AÇOS PARA ARMADURAS 3.1 DEFINIÇÃO E IMPORTÂNCIA Aço é uma liga metálica composta principalmente

Leia mais

Capítulo 4 Trabalho e Energia

Capítulo 4 Trabalho e Energia Capítulo 4 Trabalho e Energia Este tema é, sem dúvidas, um dos mais importantes na Física. Na realidade, nos estudos mais avançados da Física, todo ou quase todos os problemas podem ser resolvidos através

Leia mais

IBM1018 Física Básica II FFCLRP USP Prof. Antônio Roque Aula 3

IBM1018 Física Básica II FFCLRP USP Prof. Antônio Roque Aula 3 Linhas de Força Mencionamos na aula passada que o físico inglês Michael Faraday (79-867) introduziu o conceito de linha de força para visualizar a interação elétrica entre duas cargas. Para Faraday, as

Leia mais

LEI DE OHM. Professor João Luiz Cesarino Ferreira. Conceitos fundamentais

LEI DE OHM. Professor João Luiz Cesarino Ferreira. Conceitos fundamentais LEI DE OHM Conceitos fundamentais Ao adquirir energia cinética suficiente, um elétron se transforma em um elétron livre e se desloca até colidir com um átomo. Com a colisão, ele perde parte ou toda energia

Leia mais

IBM1018 Física Básica II FFCLRP USP Prof. Antônio Roque Aula 6. O trabalho feito pela força para deslocar o corpo de a para b é dado por: = =

IBM1018 Física Básica II FFCLRP USP Prof. Antônio Roque Aula 6. O trabalho feito pela força para deslocar o corpo de a para b é dado por: = = Energia Potencial Elétrica Física I revisitada 1 Seja um corpo de massa m que se move em linha reta sob ação de uma força F que atua ao longo da linha. O trabalho feito pela força para deslocar o corpo

Leia mais

CADERNO DE EXERCÍCIOS 1D

CADERNO DE EXERCÍCIOS 1D CADERNO DE EXERCÍCIOS 1D Ensino Fundamental Ciências da Natureza II Questão Conteúdo Habilidade da Matriz da EJA/FB 01 Propriedades e aplicação dos materiais H55/H56 02 Propriedades específicas, físicas

Leia mais

Ensaios Mecânicos de Materiais. Aula 12 Ensaio de Impacto. Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues

Ensaios Mecânicos de Materiais. Aula 12 Ensaio de Impacto. Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Ensaios Mecânicos de Materiais Aula 12 Ensaio de Impacto Tópicos Abordados Nesta Aula Ensaio de Impacto. Propriedades Avaliadas do Ensaio. Tipos de Corpos de Prova. Definições O ensaio de impacto se caracteriza

Leia mais

ÍNDICE CORROSÃO E MEDIDAS DE PROTEÇÃO... 3. ESPECIFICAÇÃO DE AÇOS, LIGAS ESPECIAIS E FERROS FUNDIDOS (Módulo I)... 4 ACABAMENTO DE SUPERFÍCIE...

ÍNDICE CORROSÃO E MEDIDAS DE PROTEÇÃO... 3. ESPECIFICAÇÃO DE AÇOS, LIGAS ESPECIAIS E FERROS FUNDIDOS (Módulo I)... 4 ACABAMENTO DE SUPERFÍCIE... ÍNDICE CORROSÃO E MEDIDAS DE PROTEÇÃO... 3 ESPECIFICAÇÃO DE AÇOS, LIGAS ESPECIAIS E FERROS FUNDIDOS (Módulo I)... 4 ACABAMENTO DE SUPERFÍCIE... 5 FUNDAMENTOS DOS TRATAMENTOS TÉRMICOS DAS LIGAS FERROSAS

Leia mais

CONCEITOS. Prof. Roberto Monteiro de Barros Filho. Prof. Roberto Monteiro de Barros Filho

CONCEITOS. Prof. Roberto Monteiro de Barros Filho. Prof. Roberto Monteiro de Barros Filho CONCEITOS Materiais e Processos de Produção ESTRUTURA DA MATÉRIA ÁTOMOS PRÓTONS NÊUTRONS ELÉTRONS MOLÉCULAS ESTADOS DA MATÉRIA TIPO DE LIGAÇÃO ESTRUTURA (ARRANJO) IÔNICA COVALENTE METÁLICA CRISTALINO AMORFO

Leia mais

Como Montar Modelos de Estruturas Metálicas a Partir do Empacotamento de Esferas de Isopor

Como Montar Modelos de Estruturas Metálicas a Partir do Empacotamento de Esferas de Isopor Como Montar Modelos de Estruturas Metálicas a Partir do Empacotamento de Esferas de Isopor Luiz Antonio Andrade de Oliveira Camila Silveira da Silva Olga Maria Mascarenhas de Faria Oliveira COMO COLAR

Leia mais

UNIVERSIDADE SANTA. Objetivo Metodologia Introdução. Método Experimental Resultados Experimentais Conclusão Grupo de Trabalho

UNIVERSIDADE SANTA. Objetivo Metodologia Introdução. Método Experimental Resultados Experimentais Conclusão Grupo de Trabalho UNIVERSIDADE SANTA CECÍLIA ENGENHARIA MECÂNICA INDUSTRIAL Análise dos Parâmetros que Influenciaram a Falha dos Parafusos Calibrados Aço1045 A do Acoplamento de Engrenagem da Mesa Giratória ria do Laminador

Leia mais

5. Resultados e Análises

5. Resultados e Análises 66 5. Resultados e Análises Neste capítulo é importante ressaltar que as medições foram feitas com uma velocidade constante de 1800 RPM, para uma freqüência de 60 Hz e uma voltagem de 220 V, entre as linhas

Leia mais

Diagramas de Fases Ternários

Diagramas de Fases Ternários Diagramas de Fases Ternários Tecnologia de Materiais Cerâmicos e Vidros I 2006-2007 3. Diagramas de fases ternários São diagramas de fases entre 3 componentes que mostram as fases presentes e as suas composições

Leia mais

CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS» CONTROLE E PROCESSOS INDUSTRIAIS (Perfil 08) «

CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS» CONTROLE E PROCESSOS INDUSTRIAIS (Perfil 08) « CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS» CONTROLE E PROCESSOS INDUSTRIAIS (Perfil 08) «21. A grafia incorreta do resultado da medição propicia problemas de legibilidade, informações desnecessárias e sem sentido. Considerando

Leia mais

Direitos autorais reservados Prof. André Paulo Tschiptschin

Direitos autorais reservados Prof. André Paulo Tschiptschin TRATAMENTO TÉRMICO DE AÇOS Prof. André Paulo Tschiptschin EPUSP Engenharia Metalúrgica e de Materiais TRATAMENTO TÉRMICO pode ser definido como o aquecimento ou resfriamento controlado dos metais feito

Leia mais

Tecnologia Dos Materiais

Tecnologia Dos Materiais Tecnologia Dos Materiais Aula 2: Estrutura Cristalina Conceitos Fundamentais Célula Unitária Estrutura Cristalina Por que estudar? As propriedades de alguns materiais estão diretamente associadas à sua

Leia mais

Tecnol. Mecânica: Produção do Gusa Introdução: conhecimentos tecnológicos que faltavam ao homem da antiguidade:

Tecnol. Mecânica: Produção do Gusa Introdução: conhecimentos tecnológicos que faltavam ao homem da antiguidade: Introdução Você já parou para imaginar um mundo sem coisas simples como facas, agulhas de costura, chaves, fechaduras, alfinetes lâminas de barbear? Pois é, não faz muito tempo, na verdade cerca de 500

Leia mais

ENSAIOS DOS MATERIAIS EM-641

ENSAIOS DOS MATERIAIS EM-641 Apresentação e Introdução do Curso ENSAIOS DOS MATERIAIS Apresentação e Introdução do Curso Programa Analítico 1) Introdução 2) Ensaio de Tração 3) Ensaio de Compressão 4) Ensaio de Dureza 5) Ensaio de

Leia mais

Ivan Guilhon Mitoso Rocha. As grandezas fundamentais que serão adotadas por nós daqui em frente:

Ivan Guilhon Mitoso Rocha. As grandezas fundamentais que serão adotadas por nós daqui em frente: Rumo ao ITA Física Análise Dimensional Ivan Guilhon Mitoso Rocha A análise dimensional é um assunto básico que estuda as grandezas físicas em geral, com respeito a suas unidades de medida. Como as grandezas

Leia mais

RESUMOS TEÓRICOS de QUÍMICA GERAL e EXPERIMENTAL

RESUMOS TEÓRICOS de QUÍMICA GERAL e EXPERIMENTAL RESUMOS TEÓRICOS de QUÍMICA GERAL e EXPERIMENTAL 5 ESTUDO DA MATÉRIA 1 DEFINIÇÕES Matéria é tudo que ocupa lugar no espaço e tem massa. Nem tudo que existe no universo e matéria. Por exemplo, o calor e

Leia mais

Ligas Metálicas de Engenharia

Ligas Metálicas de Engenharia 1 Ligas Metálicas de Engenharia Omar Maluf MSc, Eng. De Materiais SMM-EESC-USP 2 INTRODUÇÃO Porque os metais e suas ligas são importantes? São materiais resistentes São capazes de sofrer deformação sem

Leia mais

Propriedades da matéria e mudanças de estado físico

Propriedades da matéria e mudanças de estado físico INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA BAIANO Campus Valença Propriedades da matéria e mudanças de estado físico Professor: José Tiago Pereira Barbosa 1 Propriedades da Matéria A matéria é

Leia mais

Tratamentos térmicos dos aços

Tratamentos térmicos dos aços Tratamentos térmicos dos aços Recozimento Aquecimento a Trec., seguido de arrefecimento lento Rec. relaxação de tensões Rec. esferoizidação Rec. completo Normalização Rec. após deformação plástica Têmpera

Leia mais

TÊMPERA SUPERFICIAL POR INDUÇÃO E POR CHAMA - ASPECTOS PRÁTICOS -

TÊMPERA SUPERFICIAL POR INDUÇÃO E POR CHAMA - ASPECTOS PRÁTICOS - TÊMPERA SUPERFICIAL POR INDUÇÃO E POR CHAMA - ASPECTOS PRÁTICOS - Através da têmpera por indução e por chama consegue-se um efeito similar ao do tratamento de cementação e têmpera, quando se compara a

Leia mais

Departamento de Matemática - UEL - 2010. Ulysses Sodré. http://www.mat.uel.br/matessencial/ Arquivo: minimaxi.tex - Londrina-PR, 29 de Junho de 2010.

Departamento de Matemática - UEL - 2010. Ulysses Sodré. http://www.mat.uel.br/matessencial/ Arquivo: minimaxi.tex - Londrina-PR, 29 de Junho de 2010. Matemática Essencial Extremos de funções reais Departamento de Matemática - UEL - 2010 Conteúdo Ulysses Sodré http://www.mat.uel.br/matessencial/ Arquivo: minimaxi.tex - Londrina-PR, 29 de Junho de 2010.

Leia mais

Conceitos Iniciais. Forjamento a quente Forjamento a frio

Conceitos Iniciais. Forjamento a quente Forjamento a frio Forjamento Conceitos Iniciais Forjamento é o processo de conformação através do qual se obtém a forma desejada da peça por martelamento ou aplicação gradativa de uma pressão. Forjamento a quente Forjamento

Leia mais

Aula 3: Forjamento e Estampagem Conceitos de Forjamento Conceitos de Estampagem

Aula 3: Forjamento e Estampagem Conceitos de Forjamento Conceitos de Estampagem Aula 3: Forjamento e Estampagem Conceitos de Forjamento Conceitos de Estampagem Este processo é empregado para produzir peças de diferentes tamanhos e formas, constituído de materiais variados (ferrosos

Leia mais

grandeza do número de elétrons de condução que atravessam uma seção transversal do fio em segundos na forma, qual o valor de?

grandeza do número de elétrons de condução que atravessam uma seção transversal do fio em segundos na forma, qual o valor de? Física 01. Um fio metálico e cilíndrico é percorrido por uma corrente elétrica constante de. Considere o módulo da carga do elétron igual a. Expressando a ordem de grandeza do número de elétrons de condução

Leia mais

ATIVIDADE II COLÉGIO TIA IVONE - CTI. PROFESSOR: NEW CRISTIAN SÉRIE: 1ª SÉRIE DO ENSINO MÉDIO Aluno(a): 1. Conceitue:

ATIVIDADE II COLÉGIO TIA IVONE - CTI. PROFESSOR: NEW CRISTIAN SÉRIE: 1ª SÉRIE DO ENSINO MÉDIO Aluno(a): 1. Conceitue: COLÉGIO TIA IVONE - CTI DISCIPLINA: QUÍMICA Data: / /2012 PROFESSOR: NEW CRISTIAN SÉRIE: 1ª SÉRIE DO ENSINO MÉDIO Aluno(a): ATIVIDADE II 1. Conceitue: a) Matéria b) Energia 2. Qual a relação entre matéria

Leia mais

TRATAMENTOS TÉRMICOS: EFEITO DA VELOCIDADE DE RESFRIAMENTO SOBRE AS MICROESTRUTURAS DOS AÇOS ABNT 1045

TRATAMENTOS TÉRMICOS: EFEITO DA VELOCIDADE DE RESFRIAMENTO SOBRE AS MICROESTRUTURAS DOS AÇOS ABNT 1045 TRATAMENTOS TÉRMICOS: EFEITO DA VELOCIDADE DE RESFRIAMENTO SOBRE AS MICROESTRUTURAS DOS AÇOS ABNT 1045 Daniel Favalessa, Edésio Anunciação Santos Filho, Gilberto Prevital, Heriberto Guisso, João Paulo

Leia mais

TESTES REFERENTES A PARTE 1 DA APOSTILA FUNDAMENTOS DA CORROSÃO INDIQUE SE AS AFIRMAÇÕES A SEGUIR ESTÃO CERTAS OU ERRADAS

TESTES REFERENTES A PARTE 1 DA APOSTILA FUNDAMENTOS DA CORROSÃO INDIQUE SE AS AFIRMAÇÕES A SEGUIR ESTÃO CERTAS OU ERRADAS TESTES REFERENTES A PARTE 1 DA APOSTILA FUNDAMENTOS DA CORROSÃO INDIQUE SE AS AFIRMAÇÕES A SEGUIR ESTÃO CERTAS OU ERRADAS 1) Numa célula eletroquímica a solução tem que ser um eletrólito, mas os eletrodos

Leia mais

1. PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO MECÂNICA

1. PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO MECÂNICA 1 1. PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO MECÂNICA Os processos de conformação mecânica são processos de fabricação que empregam a deformação plástica de um corpo metálico, mantendo sua massa e integridade. Alguns

Leia mais

Soldagem de manutenção II

Soldagem de manutenção II A UU L AL A Soldagem de manutenção II A recuperação de falhas por soldagem inclui o conhecimento dos materiais a serem recuperados e o conhecimento dos materiais e equipamentos de soldagem, bem como o

Leia mais

PROVA ESPECÍFICA Cargo 02

PROVA ESPECÍFICA Cargo 02 18 PROVA ESPECÍFICA Cargo 02 QUESTÃO 41 As afirmativas a seguir tratam das características de alguns dos tratamentos térmicos aplicados aos aços. Verifique quais são verdadeiras (V) ou falsas (F) e marque

Leia mais

Projeção ortográfica da figura plana

Projeção ortográfica da figura plana A U L A Projeção ortográfica da figura plana Introdução As formas de um objeto representado em perspectiva isométrica apresentam certa deformação, isto é, não são mostradas em verdadeira grandeza, apesar

Leia mais

Correlação e Regressão Linear

Correlação e Regressão Linear Correlação e Regressão Linear A medida de correlação é o tipo de medida que se usa quando se quer saber se duas variáveis possuem algum tipo de relação, de maneira que quando uma varia a outra varia também.

Leia mais

APLICAÇÕES DA DERIVADA

APLICAÇÕES DA DERIVADA Notas de Aula: Aplicações das Derivadas APLICAÇÕES DA DERIVADA Vimos, na seção anterior, que a derivada de uma função pode ser interpretada como o coeficiente angular da reta tangente ao seu gráfico. Nesta,

Leia mais

Resultados e Discussões 95

Resultados e Discussões 95 Resultados e Discussões 95 É interessante observar, que a ordem de profundidade máxima não obedece à ordem de dureza Shore A. A definição de dureza é exatamente a dificuldade de se penetrar na superfície

Leia mais

DIAGRAMAS DE FASES DIAGRAMAS DE FASES

DIAGRAMAS DE FASES DIAGRAMAS DE FASES DIAGRAMAS DE FASES Prof. Dr. Anael Krelling 1 São mapas que permitem prever a microestrutura de um material em função da temperatura e composição de cada componente; Informações sobre fenômenos de fusão,

Leia mais

Sólidos, líquidos e gases

Sólidos, líquidos e gases Mudanças de fase Sólidos, líquidos e gases Estado sólido Neste estado, os átomos da substâncias se encontram muito próximos uns dos outros e ligados por forças eletromagnéticas relativamente grandes. Eles

Leia mais

METALURGIA DO PÓ (SINTERIZAÇÃO) 1. Introdução Transformação de pó de metais em peças pela aplicação de pressão e calor (sem fusão do metal base).

METALURGIA DO PÓ (SINTERIZAÇÃO) 1. Introdução Transformação de pó de metais em peças pela aplicação de pressão e calor (sem fusão do metal base). METALURGIA DO PÓ (SINTERIZAÇÃO) 1. Introdução Transformação de pó de metais em peças pela aplicação de pressão e calor (sem fusão do metal base). Etapas do processo: - obtenção dos pós metálicos - mistura

Leia mais

As peças a serem usinadas podem ter as

As peças a serem usinadas podem ter as A U A UL LA Fresagem As peças a serem usinadas podem ter as mais variadas formas. Este poderia ser um fator de complicação do processo de usinagem. Porém, graças à máquina fresadora e às suas ferramentas

Leia mais

Corte e dobra. Nesta aula, você vai ter uma visão geral. Nossa aula. Princípios do corte e da dobra

Corte e dobra. Nesta aula, você vai ter uma visão geral. Nossa aula. Princípios do corte e da dobra A U A UL LA Corte e dobra Introdução Nesta aula, você vai ter uma visão geral de como são os processos de fabricação por conformação, por meio de estampos de corte e dobra. Inicialmente, veremos os princípios

Leia mais

Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia (ICET)

Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia (ICET) Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia (ICET) Tratamentos Térmicos Ciência dos Materiais Prof. Alcindo Danilo Oliveira Mendes 340.261-4 EP6P01 2009 2 Sumário SUMÁRIO...2 1. INTRODUÇÃO...3 1.1 TÊMPERA...6

Leia mais

Representação da decomposição da austenita

Representação da decomposição da austenita Fe γ 723 0 C Fe γ + Feα Fe γ + Fe 3 C Feα + Fe 3 C 0,8%C Representação da decomposição da austenita Perlita: mistura específica de duas fases, formada pela transformação da austenita de composição eutetóide

Leia mais

P R O V A DE FÍSICA II

P R O V A DE FÍSICA II 1 P R O V A DE FÍSICA II QUESTÃO 16 A figura mostra uma barra rígida articulada no ponto O. A barra é homogênea e seu peso P está em seu ponto médio. Sobre cada uma de suas extremidades são aplicadas forças

Leia mais

Apostila de Química Geral

Apostila de Química Geral Cursinho Vitoriano UNESP - Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" Câmpus de São José do Rio Preto Apostila de Química Geral Período noturno Ligações químicas interatômicas Vanessa R.

Leia mais

Processo de Forjamento

Processo de Forjamento Processo de Forjamento Histórico A conformação foi o primeiro método para a obtenção de formas úteis. Fabricação artesanal de espadas por martelamento (forjamento). Histórico Observava-se que as lâminas

Leia mais

Água e Solução Tampão

Água e Solução Tampão União de Ensino Superior de Campina Grande Faculdade de Campina Grande FAC-CG Curso de Fisioterapia Água e Solução Tampão Prof. Dra. Narlize Silva Lira Cavalcante Fevereiro /2015 Água A água é a substância

Leia mais

DIAGRAMAS DE EQUILÍBRIO DIAGRAMAS DE EQUILÍBRIO

DIAGRAMAS DE EQUILÍBRIO DIAGRAMAS DE EQUILÍBRIO DIAGRAMAS DE EQUILÍBRIO Prof. Dr.: Anael Krelling 1 São mapas que permitem prever a microestrutura de um material em função da temperatura e composição de cada componente; Informações sobre fenômenos de

Leia mais

ESTADOS DA MATÉRIA. O átomo é composto por outras partículas ainda menores.

ESTADOS DA MATÉRIA. O átomo é composto por outras partículas ainda menores. ESTADOS DA MATÉRIA A matéria que temos a nossa volta é formada de moléculas que são constituídas por átomos. Uma combinação destes átomos forma as substâncias que conhecemos, porém, devemos salientar que

Leia mais

SOLDAGEM POR ARCO SUBMERSO

SOLDAGEM POR ARCO SUBMERSO SOLDAGEM POR ARCO SUBMERSO Juntas com excelentes propriedades mecânicometalúrgicas Altas taxas de deposição Esquema básico do processo 1 Vantagens do processo Pode-se usar chanfros com menor área de metal

Leia mais

CURSO DE AQUITETURA E URBANISMO

CURSO DE AQUITETURA E URBANISMO 1- Generalidades PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO Todas as misturas de concreto devem ser adequadamente dosadas para atender aos requisitos de: Economia; Trabalhabilidade; Resistência; Durabilidade. Esses

Leia mais

Tecnologia Mecânica I. Prof. Vinicius Karlinski de Barcellos ESTRUTURA CRISTALINA

Tecnologia Mecânica I. Prof. Vinicius Karlinski de Barcellos ESTRUTURA CRISTALINA Tecnologia Mecânica I Prof. Vinicius Karlinski de Barcellos 2011 ESTRUTURA CRISTALINA 3. Materiais cristalinos ASSUNTO -Estrutura cristalina: conceitos fundamentais célula unitária - Sistemas cristalinos

Leia mais

O FORNO A VÁCUO TIPOS E TENDÊNCIA 1

O FORNO A VÁCUO TIPOS E TENDÊNCIA 1 O FORNO A VÁCUO TIPOS E TENDÊNCIA 1 João Carmo Vendramim 2 Marco Antonio Manz 3 Thomas Heiliger 4 RESUMO O tratamento térmico de ligas ferrosas de média e alta liga já utiliza há muitos anos a tecnologia

Leia mais

FÍSICA 3ª Série LISTA DE EXERCÍCIOS/ELETROSTÁTICA Data: 20/03/07

FÍSICA 3ª Série LISTA DE EXERCÍCIOS/ELETROSTÁTICA Data: 20/03/07 1. O campo elétrico de uma carga puntiforme em repouso tem, nos pontos A e B, as direções e sentidos indicados pelas flechas na figura a seguir. O módulo do campo elétrico no ponto B vale 24V/m. O módulo

Leia mais

ESTRUTURA CRISTALINA 1

ESTRUTURA CRISTALINA 1 ESTRUTURA CRISTALINA ARRANJO ATÔMICO Por que estudar? As propriedades de alguns materiais estão diretamente associadas à sua estrutura cristalina (ex: magnésio e berílio que têm a mesma estrutura se deformam

Leia mais