CIÊNCIAS DOS MATERIAIS

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[pic 7] [pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12]

• Três regiões monofásicas e três bifásicas Ex. abaixo

• Descrição de soluções abaixo;

• Sistema que possui uma composição química entre os dois constituintes definida onde a fase líquida se decompõe em duas fases sólidas em determinada temperatura

• L= α + β

• A liga eutética possui ponto de fusão menor que os elementos da liga

• A liga eutética se comporta como um metal puro na solidificação e na fusão, ou seja apresenta patamar de solidificação

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Figura 23 EXEMPLO DE SOLDA ESTANHO

2.12.Características dos sistemas eutéticos

- Esses diagramas tem pelo menos 3 regiões monofásicas α, β, e liquida.A fase α consiste em uma solução sólida rica em Cu sendo a Ag o soluto. A solução sólida β é rica em prata sendo o Cu o soluto. Os dois elementos são C.F.C. então tanto α como β também serão C.F.C. Nessas soluções a estrutura cristalina será a do elemento majoritário.

- A linha solvus CB marca o limite de solubilidade da Ag no Cu sendo que a linha solvus GH indica a solubilidade do Cu na Ag.

- As linhas sólidus indicam a temperatura para cada composição onde não há mais líquido presente

- As linhas liquidus indicam as temperaturas onde não há mais sólidos presentes

- Nesse sistema pode-se ver 3 regiões bifásicas.

2.13.Desenvolvimento das microestruturas em ligas do sistema eutético Pb - Sn sujeitas a resfriamentos lentos

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2.14.Diagrama de Equilíbrio Fe-C

[pic 16]Várias amostras de materiais, a maioria embutidas em baquelite, foram analisadas através de microscópios óticos, e para cada amostra analisada fez-se um croqui das microestruturas. As amostras 1, 2 e 3, são aços hipoeutetóides, observadas com vários aumentos, onde com um aumento de 1000x pôde-se observar as fases perlita e ferrita, sendo que a fase perlita era notada se formando nos contornos de grão. Então, analisou-se a Amostra 4, um aço eutetóide, e novamente com um aumento de 1000x constata-se desta vez que somente se encontrava a fase perlita. A Amostra 5, um aço hipereutetóide, foi analisada logo após da mesma forma e notou-se duas fases, a perlita e a cementita. Em seguida, a Amostra 6, um aço temperado, observou-se apenas a fase martensita. Na Aamostra 10, um ferro fundido cinzento, pode-se observar as fases perlita, ferrita e grafita. Na seqüencia analisou-se a Amostra 13, um ferro fundido nodular que apresentava as fases ferrita, perlita e nódulos de grafita. A próxima amostra analisada foi uma placa de alumínio fundido, onde se pode notar as dendritas, estrutura comum em peças brutas de fundição.

Aço hipoeutetóide:

As amostras 1, 2 e 3 se referem a aços hipoeutetóides, ou seja, são uma liga de ferro-carbono com composição inferior a 0,8% de carbono. A formação de suas microestruturas está representada na FIGURA 2 e será discutida a seguir:

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Representação esquemática das microestruturas para uma liga ferro-carbono com composição hipoeutetóideConsidere uma liga ferro-carbono com uma composição entre 0,022 e 0,8% de carbono (uma liga hipoeutetóide). Essa liga é então resfriada lentamente desde a região da fase γ até a região das fases α e Fe3C. No ponto “c”, a microestrutura consiste inteiramente em grãos da fase γ. Ao resfriar até o ponto “d” dentro da região das fases α e γ, essas duas fases passarão a compor a microestrutura; sendo que as pequenas partículas de α se formarão ao longo dos contornos dos grãos de γ.

Contorno de grão é o contorno que separa dois pequenos grãos ou cristais que possuem diferentes orientações cristalográficas em materiais policristalinos. Devido aos átomos estarem ligados de maneira menos regular ao longo de um contorno de grão e pela presença de irregularidades em sua superfície, a energia livre de um contorno de grão é muito alta, portanto essa região é menos estável que a parte interior de um grão. É por isso que as partículas de α começam a se formar nos contornos de grãos e não em suas regiões internas, pois a tendência é sempre minimizar a energia livre.

Enquanto se resfria a liga do ponto “d” até o ponto “e” podemos observar que a fase ferrita (α) torna-se ligeiramente mais rica em carbono. Por outro lado, o aumento na composição de carbono da fase austenita (γ) é muito maior a medida que a temperatura é reduzida. Durante esse resfriamento as partículas de α crescerão em tamanho.

A medida que a temperatura é abaixada para imediatamente abaixo da temperatura eutetóide, no ponto “f”, toda a fase γ se transformará em perlita, e a fase α que existia no ponto “e” não sofrerá alteração. Assim a fase α presente na perlita é chamada de ferrita eutetóide, enquanto aquela que foi formada em temperaturas acima da eutetóide é conhecida por ferrita proeutetóide.

Croqui Amostras 1, 2 e 3

Analisando-a em um microscópio ótico com um aumento de 1000x pudemos observar as presenças da perlita e da ferrita proeutetóide conforme era o esperado. A perlita se apresentou na forma de lamelas de cementita (Fe3C, regiões escuras) e de ferrita eutetóide (regiões claras), e em pequenas porções isoladas, separadas por ferrita proeutetóide.

Os croquis dessas amostras (aumento de 200x) estão representados a seguir:

[pic 18]Aço eutetóide:

A amostra 4 se refere a um aço eutetóide, ou seja, é uma liga ferro-carbono cujo teor