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•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;
•Correlação entre microestrutura e propriedades mecânicas.
O desenvolvimento de uma microestrutura está
relacionado com as características de seu diagrama de fases.
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DIAGRAMAS DE FASES
As propriedades do sistema multifásico são diferentes
das propriedades individuais das fases presentes.
Em ligas metálicas a microestrutura é caracterizada
pelo número de fases presentes, por suas proporções e pela
maneira pela qual elas estão distribuídas ou arranjadas.
Depende:
•Elementos de liga presentes;
•Concentração dos elementos;
•Tratamento térmico.
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DIAGRAMAS DE FASES
SISTEMA ISOMORFO BINÁRIO
•O mais comum é o sistema Cu-Ni;
•Isomorfo porque os componentes apresentam solubilidade
total tanto no estado líquido quanto no estado sólido;
•Solução Sólida Substitucional;
•Microestrutura CFC.
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DIAGRAMAS DE FASES
•Qual a temperatura de fusão do Cu?
•Qual a temperatura de fusão do Ni?
•Quais fases estão presentes no ponto A?
•Quais fases estão presentes no ponto B?
•Qual a composição das fases presentes no ponto A?
•Qual a composição das fases presentes no ponto B?
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DIAGRAMAS DE FASES
SISTEMAS EUTÉTICOS BINÁRIOS
3 regiões
monofásicas
3 regiões
bifásicas
Temperatura de
fusão
Transformação
eutética
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DIAGRAMAS DE FASES
1 – Material
totalmente líquido
2 – Fase sólida α e
líquido em equilíbrio
3 – Última fração de
líquido se solidifica
4 – Presença apenas
de fase sólida α
5 – Formação dos
primeiros cristais da
fase sólida β
6 – Existência das
fases sólidas α e β
em equilíbrio
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DIAGRAMAS DE FASES
1 – Material
totalmente líquido
2 – Formação dos
primeiros cristais da
fase sólida α
3 – Existência de fase
sólida α e líquido em
equilíbrio
4 – Última fração de
líquido sofre reação
eutética
5 – Existência de
fases sólidas α e β
em equilíbrio 13
DIAGRAMAS DE FASES
•Base fundamental para estudo e entendimento dos materiais
estruturais mais utilizados em Metalurgia: os chamados
metais ferrosos.
•Pode-se classificar os metais ferrosos quanto ao teor de C
presente em dois grandes grupos de materiais metálicos:
Aços: ligas Fe-C com teores de C até 2,11% (nos aços ao C
comuns o teor de C normalmente vai até 1,0-1,2%)
Ferros Fundidos: ligas Fe-C com teores de C acima de 2,11%
(na prática entre 2,5-4,5%)
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DIAGRAMAS DE FASES
• AUSTENITA (do nome do metalurgista inglês Robert Austen) - Consiste em uma
solução sólida intersticial de C (com até 2,11%) no ferro CFC. Em aços ao carbono
e aços baixa liga só é estável acima de 727°C. Apresenta resistência mecânica em
torno de 150 MPa e elevada ductilidade e tenacidade. A austenita não é magnética.
• FERRITA (do latim "ferrum")- Consiste em uma solução sólida intersticial de C
(com até 0,022%) no ferro CCC. A ferrita é magnética e apresenta baixa resistência
mecânica, cerca de 300 MPa, excelente tenacidade e elevada ductilidade.
• CEMENTITA (do latim "caementum")- Denominação do carboneto de ferro Fe3C
contendo 6,7% de C e estrutura cristalina ortorrômbica. Apresenta elevada dureza,
baixa resistência, baixa ductilidade e baixa tenacidade.
•PERLITA (nome derivado da estrutura da madre pérola observada ao microscópio)
- Consiste na mistura mecânica das fases ferrita (88,5% em peso) e cementita
(11,5% em peso) formada pelo crescimento cooperativo destas fases. Apresenta
propriedades intermediárias entre a ferrita e a cementita dependendo do tamanho e
espaçamento das lamelas de cementita.
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DIAGRAMAS DE FASES
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DESENVOLVIMENTO DE MICROESTRUTURAS EM LIGAS Fe-C
DIAGRAMAS DE FASES