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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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/