Ligas Ferrosas [13]

Motivos:históricodisponibilidadecustopropriedades mecânicas

Ligas ferrosas(aços e ferros fundidos)

Materiais deengenharia

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Brasil:9° produtor mundial de aço (2008)33,7 milhões de toneladas (2,5%)receita > US$ 6 bilhões

1) Oxigênio2) Silício3) Alumínio4) Ferro

Ligas Ferrosas

Alotropia do ferro puro:

1538°C

1394°C

912°C770°C

Temperaturaambiente

Líquido

Ferro δ (CCC)

Ferro γ (CFC)

Ferro α (CCC)

Cúbico de corpo centrado

Cúbico de face centrada

ao = 3,64 Å

ao = 2,93 Å (δ)ao = 2,86 Å (α)

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Ligas Ferrosas

Diagrama de equilíbrio Fe-C:

Aços: C < 2,1%pFerros Fundidos: C > 2,1%p

Transformação de fase

Propriedades mecânicas

Principais fases:

austenita (CFC)ferrita (CCC)cementita (ortorrômbica)

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Ligas Ferrosas

Reação eutetóide aço com 0,8%p de Cγ ↔ α + Fe3C

Cementita (Fe3C) formação favorecida pela menorsolubilidade do carbono no Feα

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• Mecanismo de controle: difusão do carbono

Ligas Ferrosas

Transformação de fase em aço eutetóide:

austenita perlita (ferrita + cementita)5>

Ligas Ferrosas

Microestrutura do aço eutetóide:

Colônias de perlita em aço

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Morfologia daperlita em aços

Ligas Ferrosas

Transformação de fase em aço hipoeutetóide:

austenita ferrita + perlita7>

Ligas Ferrosas

Microestrutura do aço hipoeutetóide:

Colônias de perlitaenvolvidas por grãos de

ferrita pró-eutetóide

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Ligas Ferrosas

Transformação de fase em aço hipereutetóide:

austenita cementita + perlita9>

Ligas Ferrosas

Microestrutura do aço hipereutetóide:

Colônias perlíticasenvolvidas em

filmes de cementita

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Ligas Ferrosas

Propriedades Mecânicas dos aços-carbono:C < 0,8%p → aço hipoeutetóideC = 0,8%p → aço eutetóideC > 0,8%p → aço hipereutetóide

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Ligas Ferrosas

Bibliografia:

Chiaverini, V. Tratamentos Térmicos das Ligas Ferrosas. ABM, São Paulo, 1987.

Colpaert, H. Metalografia dos Produtos Siderúrgicos Comuns. Ed. Edgard Blucher, São Paulo, 1974.

Hume-Rothery, W. Estrutura das Ligas de Ferro. Ed. Edgard Blucher, São Paulo, 1968.

Honeycombe, R. W. K. Aços: Microestrutura e Propriedades. Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa, 1984.

Van Vlack, L. H. Princípios de Ciência dos Materiais. Ed. Edgard Blucher, São Paulo, 1970.

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Notas de aula preparadas pelo Prof. Juno Gallego para a disciplina Materiais de Construção Mecânica I.® 2009. Permitida a impressão e divulgação. http://www.dem.feis.unesp.br/maprotec/educacional.shtml/