Microconstituintes do Diagrama Ferro-Carbono

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6.3 Aplicações gerais

7 BAINITA

7.1 Características gerais

7.2 Aplicações gerais

8 CONCLUSÃO

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INTRODUÇÃO

Os diagramas de fase ou diagramas de equilíbrio como também são denominados têm como finalidade mostrar alterações de estado físico e de estrutura que sofrem as ligas metálicas, em decorrência de aquecimentos ou resfriamentos lentos.

O diagrama de fases Ferro-Carbono é obviamente o diagrama mais estudado entre todas as ligas metálicas presentes na atualidade, fato facilmente explicado já que os aços carbono, além de serem os materiais metálicos mais utilizados pelo homem, apresentam variadas e interessantes transformações no estado sólido. O estudo do diagrama de fases permite-nos compreender porque variações do teor de carbono nos aços resultam na obtenção de diferentes propriedades, e dessa maneira, possibilitam a fabricação de aços de acordo com propriedades desejadas.

Portanto diagramas de fase são mapas que permitem prever a microestrutura de um material em função da temperatura e composição de cada componente, informações sobre fenômenos de fusão, fundição, cristalização e outros e a Correlação entre microestrutura e propriedades mecânicas.

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Figura 0 – Diagrama de fases

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FERRITA

Ferrita ou ferro alfa é uma solução sólida magnética de carbono em ferro com estrutura CCC encontrada até a temperatura de 912°C. Caracteriza-se pela baixa solubilidade de carbono no ferro, chegando ao máximo de 0,0218% a 727 °C. A ferrita apresenta-se nos aços como constituinte e misturada com a cementita para formar parte da perlita. Se o aço é muito pobre em carbono, sua estrutura está formada quase que totalmente por grãos de ferrita.

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Figura 2 Micrografia ferrita Figura 2 Estrutura CCC

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Características gerais

É o constituinte mais mole dos aços, porém é o mais tenaz, o mais dúctil e o mais maleável. Pode manter em solução outros elementos tais como Silício, Fosforo, Nitrogênio, Cromo e Cobre, que aparecem nos aços, bem como impurezas como elementos de ligação.

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Propriedades mecânicas

- Resistência a Tração: 28 Kp/mm²

- Alongamento: 35% a 40%

- Dureza: 90 HB

- Concentração de Carbono: 0,008 a 0,0218%

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Aplicações gerais

A ferrita está presente nos aços inoxidáveis ferríticos, que são utilizados na fabricação de eletrodomésticos, frigoríficos, moedas, na indústria automobilística, na fabricação de talheres e em placas de sinalização e fachadas. Em circuitos elétricos a ferrita é utilizada como isolante magnético.

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AUSTENITA

Austenita ou ferro gama é uma solução sólida não magnética de carbono em ferro com estrutura CFC encontrada entre as temperaturas de 912°C e 1495°C. com solubilidade máxima de carbono no ferro de 2,11% a 1148 °C. Somente pode aparecer austenita a temperatura ambiente nos aços austeníticos, nesse caso, a austenita é estável a temperatura ambiente. Abaixo de 723°C a austenita se transforma por reação eutetóide, em ferrita e cementita.

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Figura 3 – Micrografia austenita Figura 4 – Estrutura CFC

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Características gerais

Esta solução sólida é facilmente manipulada a temperaturas extremas, possui resistência à corrosão é deformável como o ferro gama, pouco dura, não magnética, é o constituinte mais denso dos aços além de não ser atacada por reagentes, possui baixa temperatura de fusão, boa tenacidade e excelente soldabilidade.

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Propriedades mecânicas

- Resistência a tração: 88 a 105 Kp/mm²

- Alongamento: 30% a 60%

- Dureza: 300 HB

- Concentração de carbono: 1,7 a 1,8 %

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Aplicações gerais

A austenita é muito utilizada na obtenção de aços inoxidáveis austeníticos, que são empregados na fabricação de equipamentos para a indústria química e petroquímica, equipamentos para indústria alimentícia e farmacêutica, construção civil e na fabricação de baixelas e utensílios domésticos.

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CEMENTITA

Cementita é o carboneto de ferro de fórmula Fe3C que se cristaliza no sistema ortorrômbico (com 12 átomos de Fe e 4 de C por célula unitária), em baixas temperaturas é ferromagnético e perde esta propriedade a 212°C, seu ponto de fusão é acima de 1950°C, e é termodinamicamente instável a temperaturas inferiores a 1200°C, seu teor de carbono é de 6,69%.

[pic 8][pic 9]

Figura 5 – Micrografia Cementita Figura 6 – Sistema ortorrômbico

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Características gerais

É um composto intermetálico metaestável, apresenta lenta velocidade de decomposição em ferro alfa e carbono, a adição de Si acelera a decomposição da cementita para formar grafita, possui elevada dureza devido ao seu elevado teor de carbono possui alta fragilidade e excelente resistência ao cisalhamento e ao desgaste.

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Propriedades