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Estrutura e Propriedades da Mateacuteria
Diagramas de fases
Diagramas de fasesbull Diagramas de fase satildeo mapas que permitem prever a microestrutura de um material em funccedilatildeo da temperatura e composiccedilatildeo quiacutemica
bull Fase eacute uma porccedilatildeo homogecircnea do material que tem propriedades fiacutesicas ou quiacutemicas uniformes
1048707 Ex Mistura aacuteguagelo - duas fases
- Quimicamente idecircnticas - H2O
- Fisicamente distintas - liacutequidasoacutelida
1048707 Ex Mistura aacuteguaaccediluacutecar com accediluacutecar precipitado ndash duas fases
- Quimicamente distintas - soluccedilatildeo H2Oaccediluacutecar e accediluacutecar puro
- Fisicamente distintas - soluccedilatildeo em fase liacutequida e fase soacutelida
bull Quando se combinam dois ou mais elementos sabe-se a composiccedilatildeo quiacutemicanatildeo se sabe como eacute que o material eacute constituiacutedo em termos de fases bull Em particular se especificarmos
--uma composiccedilatildeo (ex Cu - Ag) e --uma temperatura (T)
entatildeo Quantas fases podemos obter Qual eacute a composiccedilatildeo de cada fase Qual eacute a quantidade relativa de cada fase
Diagramas de fases
Fase BFase A
Aacutetomo de prataAacutetomo de cobre
Diagramas de fasesbull Exemplos de microestruturas de materiais soacutelidos
bull Limite de solubilidade Concentraccedilatildeo maacutexima que um elemento pode dissolver de outro
bull Ex Diagrama de fases Sistema aacutegua - accedilucar
Questatildeo qual eacute a solubilidade limite a 20ordmC
bull Limite de solubilidade aumenta com T ex se T = 100ordmC limite de solubilidade = 80wt accedilucar
Limite de solubilidade
Resposta 65wt accedilucar Se Comp lt 65wt accedilucar xarope Se Comp gt 65wt accedilucar xarope + accedilucar
65 wt sugar
bull Componentes Os elementos ou compostos que satildeo adicionados inicialmente (ex Al e Cu ou aacutegua e accedilucar) Vamos considerar soacute diagrams de dois componentes ndash DIAGRAMAS BINAacuteRIOS
bull Fases Nos diagramas binaacuterios soacute podem co-existir no maacuteximo 3 fases Assim pode-se ter
- domiacutenios monofaacutesicos- domiacutenios bifaacutesicos- domiacutenios trifaacutesicos
Componentes e fases
bull Regra 1 Se T e Co satildeo conhecidos --sabe-se o nuacutemero e as fases presentes
bull Exemplos
Diagrama de fases Cu-Ni
A 1 fase ()
B 2 fases (L + )
Diagramas binaacuterios
Domiacutenio monofaacutesico
Domiacutenio monofaacutesico
Domiacutenio bifaacutesico
Exemplos
Sistema Cu-Ni
bull C0 = 35 wt Nibull At 1300 C
ndashSoacute uma fase (L)ndashCL = C0 (= 35 wt Ni)A composiccedilatildeo lecirc-se directamente
bull At 1150 CndashSoacute uma fase soacutelida ()ndashC = C0 (= 35 wt Ni)A composiccedilatildeo lecirc-se directamente
bull At TBndashDuas fases e LndashCL = Cliquidus (= 32 wt Ni)ndashC = Csolidus (=43 wt Ni)A composiccedilatildeo eacute determinada pela regra da horizontal ie traccedila-se uma horizontal pelo ponto verifica-se onde se daacute as intersecccedilotildees e estes pontos correspondemagrave composiccedilatildeo de cada uma das fases
bull Regra 2 (da horizontal) Se T e Co satildeo conhecidos -sabe-se a composiccedilatildeo quiacutemica de cada fase
Diagramas binaacuterios
bull C0 = 35 wt Ni
bull A 1300 Cndash Soacute liquido (L)
ndash WL = 100 wt W = 0 wt
bull A 1150 Cndash Soacute soacutelido ()
ndash WL = 0 wt W = 100 wt
bull A TB
ndash Duas fases and L
ndash WL = S(R+S) =
(43-35)(43-32) = 73 wt
ndash W = R(R+S) =
(35-32)(43-32) = 27 wt
Regra da alavanca
bull Regra 3 (da alavanca) Se T e Co satildeo conhecidos --sabe-se a quantidade relativa de cada fase
Diagramas binaacuterios
Sistema Cu-Ni
1 -Considera-se o fulcro da alavanca no ponto em causa 2 - A quantidade de cada uma das fases satildeo representadas por forccedilas nos extremos da alavanca 3 ndash Aplica-se a regra da alavanca tomando como escala o eixo das composiccedilotildees
bull Sistema eacute --binaacuterio ie 2 componentes Cu e Ni --isomorfo ie solubilidade total de um componente no outro A fase estende-se de 0 a 100wt Ni
bull Considere-se Co = 35wtNi
Arrefecimento num diagrama binaacuterio
bull O arrefecimento em equiliacutebrio estaacute representado na figura
Sistema Cu-Ni
2 componentesReacccedilatildeo invariante ndash 3 fases
Sistema Cu-Ag
Sistemas binaacuterios ndash Reacccedilatildeo euteacutetica
bull 3 domiacutenios monofaacutesicos (L )
bull Solubilidade limitada CFC rico em Cu (max 8)
CFC rico em Ag (max 78)
bull Linha liquidus ( soacute haacute liquido)
bull Linha solidus ( soacute haacute soacutelido)
Ex sistema Cu-Ag
bull 3 domiacutenios bifaacutesicos
bull Reacccedilatildeo euteacutetica 1 liquido daacute no arrefecimento 2 fases soacutelidas L (719) (8) + (912)
(L+L+bull 1 domiacutenio trifaacutesico
(L+ +
Liquidus
Solidus
L (liquid)
L + L+
Co wt Ag 20 40 60 80 100 0
200
1200 T(degC)
400
600
800
1000
CE
TE 80 719 912 779degC
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
100
L
60
L CowtSn
+
TE
183wtSn
080 100
L +
CE183 978619
183degC
978wtSn
bull Co = CE (Composiccedilatildeo euteacutetica)
Sistema Pb-Sn
bull Resultado microestrutura Eutetica ndashcamadas alternadas de cristais de e
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
160m
Micrografia da liga euteacutetica of Pb-Sn
bull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
100
L
60
L CowtSn
+
TE
080 100
L +
Co183 619
L
L
primary
978
SS
RR
eutectic eutectic
bull 183wtSn lt Co lt 619wtSn
bull Resultado cristais de envoltos numa mistura euteacutetica
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
Sistema Pb-Sn
bull Acima de TE
WL = (1-W) =50wt
C = 183wtSn
CL = 619wtSnS
R + SW = =50wt
bull Abaixo de TE
C = 183wtSn
C = 978wtSnS
R + SW = =73wt
W = 27wtbull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
Sistema com euteacutetico ndash microestruturasT(degC)
(SistemaPb-Sn)
L + 200
Co wt Sn20 400
300
100
L
60
+
TE
080 100
L +
183619
978
Cohipoeutetic0
Cohipereutetico
eutetico
hipereutetico (modelo)
160m
eutetico Co=619wtSn
175m
hipoeutetico C o=50wtSn
Constituinte euteacutetico
Diagramas de fases ndash Fe-Cbull Diagrama metaestaacutevel tambeacutem conhecido como Fe-Fe3CTrecircs reacccedilotildees invariantes ndash Peritetica Euteacutetica e Eutetoacuteide A uacuteltima eacute a mais importante do ponto de vista metaluacutergico
Reacccedilatildeo Eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CFases do Ferro puro- Tamb - 912degC =gt Fe na forma de Ferrite (α-Fe CCC)- 912degC-1394degC =gt Fe na forma de Austenite (γ-Fe CFC)- 1394degC-1538degC =gt Fe na forma de Ferrite Delta ( δ-FeCCC)Solubilidade do C em Fe- Na fase α - maacuteximo de 0022- Na fase γ - maacuteximo de 211Cementite - Fe3C- Composto estaacutevel que se forma nas fases α e γ quando a solubilidade maacutexima eacute excedida- Eacute dura e quebradiccedila A resistecircncia de accedilos eacute aumentada pela sua presenccedila
Reaccedilatildeo euteacutetica- A 1148degC ocorre a reaccedilatildeo L (43 C) lt=gt γ (211 C) + Fe3C (67 C)Reaccedilatildeo eutetoacuteide- A 727degC ocorre a reaccedilatildeo γ (077 C) lt=gt α (0022 C) + Fe3C (67 C)que eacute extremamente importante no tratamento teacutermico de accedilosClassificaccedilatildeo de ligas ferrosas- 0 - 0008wt C - ferro puro- 0008 - 211wt C - accedilos (na praacutetica lt 10 wt)- 211 - 67wt C - ferros fundidos (na praacutetica lt 45wt)
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga eutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 A uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ transforma-se em perlite (ferrite + Fe3C) de acordo com a reaccedilatildeoeutetoacuteide
3 Estas duas fases temconcentraccedilotildees de carbono muitodiferentes Esta reaccedilatildeo eacute raacutepidaNatildeo haacute tempo para haver grandedifusatildeo de carbono As fases organizam-se como lamelasalternadas de ferrita e cementita
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipoeutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+ do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase que natildeo muda eacute denominada ferrite pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipereutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase Fe3C nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da Fe3C eacute constante igual a 67 wt C A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+Fe3C do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase Fe3C que natildeo muda eacute denominada cementita pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CExemplos de microestruturas
Problemasbull Descreva o arrefecimento de um accedilo ao carbono com 03 e
09 de carbono (pd)
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
Diagramas de fasesbull Diagramas de fase satildeo mapas que permitem prever a microestrutura de um material em funccedilatildeo da temperatura e composiccedilatildeo quiacutemica
bull Fase eacute uma porccedilatildeo homogecircnea do material que tem propriedades fiacutesicas ou quiacutemicas uniformes
1048707 Ex Mistura aacuteguagelo - duas fases
- Quimicamente idecircnticas - H2O
- Fisicamente distintas - liacutequidasoacutelida
1048707 Ex Mistura aacuteguaaccediluacutecar com accediluacutecar precipitado ndash duas fases
- Quimicamente distintas - soluccedilatildeo H2Oaccediluacutecar e accediluacutecar puro
- Fisicamente distintas - soluccedilatildeo em fase liacutequida e fase soacutelida
bull Quando se combinam dois ou mais elementos sabe-se a composiccedilatildeo quiacutemicanatildeo se sabe como eacute que o material eacute constituiacutedo em termos de fases bull Em particular se especificarmos
--uma composiccedilatildeo (ex Cu - Ag) e --uma temperatura (T)
entatildeo Quantas fases podemos obter Qual eacute a composiccedilatildeo de cada fase Qual eacute a quantidade relativa de cada fase
Diagramas de fases
Fase BFase A
Aacutetomo de prataAacutetomo de cobre
Diagramas de fasesbull Exemplos de microestruturas de materiais soacutelidos
bull Limite de solubilidade Concentraccedilatildeo maacutexima que um elemento pode dissolver de outro
bull Ex Diagrama de fases Sistema aacutegua - accedilucar
Questatildeo qual eacute a solubilidade limite a 20ordmC
bull Limite de solubilidade aumenta com T ex se T = 100ordmC limite de solubilidade = 80wt accedilucar
Limite de solubilidade
Resposta 65wt accedilucar Se Comp lt 65wt accedilucar xarope Se Comp gt 65wt accedilucar xarope + accedilucar
65 wt sugar
bull Componentes Os elementos ou compostos que satildeo adicionados inicialmente (ex Al e Cu ou aacutegua e accedilucar) Vamos considerar soacute diagrams de dois componentes ndash DIAGRAMAS BINAacuteRIOS
bull Fases Nos diagramas binaacuterios soacute podem co-existir no maacuteximo 3 fases Assim pode-se ter
- domiacutenios monofaacutesicos- domiacutenios bifaacutesicos- domiacutenios trifaacutesicos
Componentes e fases
bull Regra 1 Se T e Co satildeo conhecidos --sabe-se o nuacutemero e as fases presentes
bull Exemplos
Diagrama de fases Cu-Ni
A 1 fase ()
B 2 fases (L + )
Diagramas binaacuterios
Domiacutenio monofaacutesico
Domiacutenio monofaacutesico
Domiacutenio bifaacutesico
Exemplos
Sistema Cu-Ni
bull C0 = 35 wt Nibull At 1300 C
ndashSoacute uma fase (L)ndashCL = C0 (= 35 wt Ni)A composiccedilatildeo lecirc-se directamente
bull At 1150 CndashSoacute uma fase soacutelida ()ndashC = C0 (= 35 wt Ni)A composiccedilatildeo lecirc-se directamente
bull At TBndashDuas fases e LndashCL = Cliquidus (= 32 wt Ni)ndashC = Csolidus (=43 wt Ni)A composiccedilatildeo eacute determinada pela regra da horizontal ie traccedila-se uma horizontal pelo ponto verifica-se onde se daacute as intersecccedilotildees e estes pontos correspondemagrave composiccedilatildeo de cada uma das fases
bull Regra 2 (da horizontal) Se T e Co satildeo conhecidos -sabe-se a composiccedilatildeo quiacutemica de cada fase
Diagramas binaacuterios
bull C0 = 35 wt Ni
bull A 1300 Cndash Soacute liquido (L)
ndash WL = 100 wt W = 0 wt
bull A 1150 Cndash Soacute soacutelido ()
ndash WL = 0 wt W = 100 wt
bull A TB
ndash Duas fases and L
ndash WL = S(R+S) =
(43-35)(43-32) = 73 wt
ndash W = R(R+S) =
(35-32)(43-32) = 27 wt
Regra da alavanca
bull Regra 3 (da alavanca) Se T e Co satildeo conhecidos --sabe-se a quantidade relativa de cada fase
Diagramas binaacuterios
Sistema Cu-Ni
1 -Considera-se o fulcro da alavanca no ponto em causa 2 - A quantidade de cada uma das fases satildeo representadas por forccedilas nos extremos da alavanca 3 ndash Aplica-se a regra da alavanca tomando como escala o eixo das composiccedilotildees
bull Sistema eacute --binaacuterio ie 2 componentes Cu e Ni --isomorfo ie solubilidade total de um componente no outro A fase estende-se de 0 a 100wt Ni
bull Considere-se Co = 35wtNi
Arrefecimento num diagrama binaacuterio
bull O arrefecimento em equiliacutebrio estaacute representado na figura
Sistema Cu-Ni
2 componentesReacccedilatildeo invariante ndash 3 fases
Sistema Cu-Ag
Sistemas binaacuterios ndash Reacccedilatildeo euteacutetica
bull 3 domiacutenios monofaacutesicos (L )
bull Solubilidade limitada CFC rico em Cu (max 8)
CFC rico em Ag (max 78)
bull Linha liquidus ( soacute haacute liquido)
bull Linha solidus ( soacute haacute soacutelido)
Ex sistema Cu-Ag
bull 3 domiacutenios bifaacutesicos
bull Reacccedilatildeo euteacutetica 1 liquido daacute no arrefecimento 2 fases soacutelidas L (719) (8) + (912)
(L+L+bull 1 domiacutenio trifaacutesico
(L+ +
Liquidus
Solidus
L (liquid)
L + L+
Co wt Ag 20 40 60 80 100 0
200
1200 T(degC)
400
600
800
1000
CE
TE 80 719 912 779degC
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
100
L
60
L CowtSn
+
TE
183wtSn
080 100
L +
CE183 978619
183degC
978wtSn
bull Co = CE (Composiccedilatildeo euteacutetica)
Sistema Pb-Sn
bull Resultado microestrutura Eutetica ndashcamadas alternadas de cristais de e
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
160m
Micrografia da liga euteacutetica of Pb-Sn
bull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
100
L
60
L CowtSn
+
TE
080 100
L +
Co183 619
L
L
primary
978
SS
RR
eutectic eutectic
bull 183wtSn lt Co lt 619wtSn
bull Resultado cristais de envoltos numa mistura euteacutetica
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
Sistema Pb-Sn
bull Acima de TE
WL = (1-W) =50wt
C = 183wtSn
CL = 619wtSnS
R + SW = =50wt
bull Abaixo de TE
C = 183wtSn
C = 978wtSnS
R + SW = =73wt
W = 27wtbull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
Sistema com euteacutetico ndash microestruturasT(degC)
(SistemaPb-Sn)
L + 200
Co wt Sn20 400
300
100
L
60
+
TE
080 100
L +
183619
978
Cohipoeutetic0
Cohipereutetico
eutetico
hipereutetico (modelo)
160m
eutetico Co=619wtSn
175m
hipoeutetico C o=50wtSn
Constituinte euteacutetico
Diagramas de fases ndash Fe-Cbull Diagrama metaestaacutevel tambeacutem conhecido como Fe-Fe3CTrecircs reacccedilotildees invariantes ndash Peritetica Euteacutetica e Eutetoacuteide A uacuteltima eacute a mais importante do ponto de vista metaluacutergico
Reacccedilatildeo Eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CFases do Ferro puro- Tamb - 912degC =gt Fe na forma de Ferrite (α-Fe CCC)- 912degC-1394degC =gt Fe na forma de Austenite (γ-Fe CFC)- 1394degC-1538degC =gt Fe na forma de Ferrite Delta ( δ-FeCCC)Solubilidade do C em Fe- Na fase α - maacuteximo de 0022- Na fase γ - maacuteximo de 211Cementite - Fe3C- Composto estaacutevel que se forma nas fases α e γ quando a solubilidade maacutexima eacute excedida- Eacute dura e quebradiccedila A resistecircncia de accedilos eacute aumentada pela sua presenccedila
Reaccedilatildeo euteacutetica- A 1148degC ocorre a reaccedilatildeo L (43 C) lt=gt γ (211 C) + Fe3C (67 C)Reaccedilatildeo eutetoacuteide- A 727degC ocorre a reaccedilatildeo γ (077 C) lt=gt α (0022 C) + Fe3C (67 C)que eacute extremamente importante no tratamento teacutermico de accedilosClassificaccedilatildeo de ligas ferrosas- 0 - 0008wt C - ferro puro- 0008 - 211wt C - accedilos (na praacutetica lt 10 wt)- 211 - 67wt C - ferros fundidos (na praacutetica lt 45wt)
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga eutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 A uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ transforma-se em perlite (ferrite + Fe3C) de acordo com a reaccedilatildeoeutetoacuteide
3 Estas duas fases temconcentraccedilotildees de carbono muitodiferentes Esta reaccedilatildeo eacute raacutepidaNatildeo haacute tempo para haver grandedifusatildeo de carbono As fases organizam-se como lamelasalternadas de ferrita e cementita
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipoeutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+ do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase que natildeo muda eacute denominada ferrite pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipereutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase Fe3C nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da Fe3C eacute constante igual a 67 wt C A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+Fe3C do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase Fe3C que natildeo muda eacute denominada cementita pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CExemplos de microestruturas
Problemasbull Descreva o arrefecimento de um accedilo ao carbono com 03 e
09 de carbono (pd)
- Slide 1
- Slide 2
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bull Quando se combinam dois ou mais elementos sabe-se a composiccedilatildeo quiacutemicanatildeo se sabe como eacute que o material eacute constituiacutedo em termos de fases bull Em particular se especificarmos
--uma composiccedilatildeo (ex Cu - Ag) e --uma temperatura (T)
entatildeo Quantas fases podemos obter Qual eacute a composiccedilatildeo de cada fase Qual eacute a quantidade relativa de cada fase
Diagramas de fases
Fase BFase A
Aacutetomo de prataAacutetomo de cobre
Diagramas de fasesbull Exemplos de microestruturas de materiais soacutelidos
bull Limite de solubilidade Concentraccedilatildeo maacutexima que um elemento pode dissolver de outro
bull Ex Diagrama de fases Sistema aacutegua - accedilucar
Questatildeo qual eacute a solubilidade limite a 20ordmC
bull Limite de solubilidade aumenta com T ex se T = 100ordmC limite de solubilidade = 80wt accedilucar
Limite de solubilidade
Resposta 65wt accedilucar Se Comp lt 65wt accedilucar xarope Se Comp gt 65wt accedilucar xarope + accedilucar
65 wt sugar
bull Componentes Os elementos ou compostos que satildeo adicionados inicialmente (ex Al e Cu ou aacutegua e accedilucar) Vamos considerar soacute diagrams de dois componentes ndash DIAGRAMAS BINAacuteRIOS
bull Fases Nos diagramas binaacuterios soacute podem co-existir no maacuteximo 3 fases Assim pode-se ter
- domiacutenios monofaacutesicos- domiacutenios bifaacutesicos- domiacutenios trifaacutesicos
Componentes e fases
bull Regra 1 Se T e Co satildeo conhecidos --sabe-se o nuacutemero e as fases presentes
bull Exemplos
Diagrama de fases Cu-Ni
A 1 fase ()
B 2 fases (L + )
Diagramas binaacuterios
Domiacutenio monofaacutesico
Domiacutenio monofaacutesico
Domiacutenio bifaacutesico
Exemplos
Sistema Cu-Ni
bull C0 = 35 wt Nibull At 1300 C
ndashSoacute uma fase (L)ndashCL = C0 (= 35 wt Ni)A composiccedilatildeo lecirc-se directamente
bull At 1150 CndashSoacute uma fase soacutelida ()ndashC = C0 (= 35 wt Ni)A composiccedilatildeo lecirc-se directamente
bull At TBndashDuas fases e LndashCL = Cliquidus (= 32 wt Ni)ndashC = Csolidus (=43 wt Ni)A composiccedilatildeo eacute determinada pela regra da horizontal ie traccedila-se uma horizontal pelo ponto verifica-se onde se daacute as intersecccedilotildees e estes pontos correspondemagrave composiccedilatildeo de cada uma das fases
bull Regra 2 (da horizontal) Se T e Co satildeo conhecidos -sabe-se a composiccedilatildeo quiacutemica de cada fase
Diagramas binaacuterios
bull C0 = 35 wt Ni
bull A 1300 Cndash Soacute liquido (L)
ndash WL = 100 wt W = 0 wt
bull A 1150 Cndash Soacute soacutelido ()
ndash WL = 0 wt W = 100 wt
bull A TB
ndash Duas fases and L
ndash WL = S(R+S) =
(43-35)(43-32) = 73 wt
ndash W = R(R+S) =
(35-32)(43-32) = 27 wt
Regra da alavanca
bull Regra 3 (da alavanca) Se T e Co satildeo conhecidos --sabe-se a quantidade relativa de cada fase
Diagramas binaacuterios
Sistema Cu-Ni
1 -Considera-se o fulcro da alavanca no ponto em causa 2 - A quantidade de cada uma das fases satildeo representadas por forccedilas nos extremos da alavanca 3 ndash Aplica-se a regra da alavanca tomando como escala o eixo das composiccedilotildees
bull Sistema eacute --binaacuterio ie 2 componentes Cu e Ni --isomorfo ie solubilidade total de um componente no outro A fase estende-se de 0 a 100wt Ni
bull Considere-se Co = 35wtNi
Arrefecimento num diagrama binaacuterio
bull O arrefecimento em equiliacutebrio estaacute representado na figura
Sistema Cu-Ni
2 componentesReacccedilatildeo invariante ndash 3 fases
Sistema Cu-Ag
Sistemas binaacuterios ndash Reacccedilatildeo euteacutetica
bull 3 domiacutenios monofaacutesicos (L )
bull Solubilidade limitada CFC rico em Cu (max 8)
CFC rico em Ag (max 78)
bull Linha liquidus ( soacute haacute liquido)
bull Linha solidus ( soacute haacute soacutelido)
Ex sistema Cu-Ag
bull 3 domiacutenios bifaacutesicos
bull Reacccedilatildeo euteacutetica 1 liquido daacute no arrefecimento 2 fases soacutelidas L (719) (8) + (912)
(L+L+bull 1 domiacutenio trifaacutesico
(L+ +
Liquidus
Solidus
L (liquid)
L + L+
Co wt Ag 20 40 60 80 100 0
200
1200 T(degC)
400
600
800
1000
CE
TE 80 719 912 779degC
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
100
L
60
L CowtSn
+
TE
183wtSn
080 100
L +
CE183 978619
183degC
978wtSn
bull Co = CE (Composiccedilatildeo euteacutetica)
Sistema Pb-Sn
bull Resultado microestrutura Eutetica ndashcamadas alternadas de cristais de e
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
160m
Micrografia da liga euteacutetica of Pb-Sn
bull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
100
L
60
L CowtSn
+
TE
080 100
L +
Co183 619
L
L
primary
978
SS
RR
eutectic eutectic
bull 183wtSn lt Co lt 619wtSn
bull Resultado cristais de envoltos numa mistura euteacutetica
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
Sistema Pb-Sn
bull Acima de TE
WL = (1-W) =50wt
C = 183wtSn
CL = 619wtSnS
R + SW = =50wt
bull Abaixo de TE
C = 183wtSn
C = 978wtSnS
R + SW = =73wt
W = 27wtbull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
Sistema com euteacutetico ndash microestruturasT(degC)
(SistemaPb-Sn)
L + 200
Co wt Sn20 400
300
100
L
60
+
TE
080 100
L +
183619
978
Cohipoeutetic0
Cohipereutetico
eutetico
hipereutetico (modelo)
160m
eutetico Co=619wtSn
175m
hipoeutetico C o=50wtSn
Constituinte euteacutetico
Diagramas de fases ndash Fe-Cbull Diagrama metaestaacutevel tambeacutem conhecido como Fe-Fe3CTrecircs reacccedilotildees invariantes ndash Peritetica Euteacutetica e Eutetoacuteide A uacuteltima eacute a mais importante do ponto de vista metaluacutergico
Reacccedilatildeo Eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CFases do Ferro puro- Tamb - 912degC =gt Fe na forma de Ferrite (α-Fe CCC)- 912degC-1394degC =gt Fe na forma de Austenite (γ-Fe CFC)- 1394degC-1538degC =gt Fe na forma de Ferrite Delta ( δ-FeCCC)Solubilidade do C em Fe- Na fase α - maacuteximo de 0022- Na fase γ - maacuteximo de 211Cementite - Fe3C- Composto estaacutevel que se forma nas fases α e γ quando a solubilidade maacutexima eacute excedida- Eacute dura e quebradiccedila A resistecircncia de accedilos eacute aumentada pela sua presenccedila
Reaccedilatildeo euteacutetica- A 1148degC ocorre a reaccedilatildeo L (43 C) lt=gt γ (211 C) + Fe3C (67 C)Reaccedilatildeo eutetoacuteide- A 727degC ocorre a reaccedilatildeo γ (077 C) lt=gt α (0022 C) + Fe3C (67 C)que eacute extremamente importante no tratamento teacutermico de accedilosClassificaccedilatildeo de ligas ferrosas- 0 - 0008wt C - ferro puro- 0008 - 211wt C - accedilos (na praacutetica lt 10 wt)- 211 - 67wt C - ferros fundidos (na praacutetica lt 45wt)
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga eutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 A uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ transforma-se em perlite (ferrite + Fe3C) de acordo com a reaccedilatildeoeutetoacuteide
3 Estas duas fases temconcentraccedilotildees de carbono muitodiferentes Esta reaccedilatildeo eacute raacutepidaNatildeo haacute tempo para haver grandedifusatildeo de carbono As fases organizam-se como lamelasalternadas de ferrita e cementita
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipoeutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+ do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase que natildeo muda eacute denominada ferrite pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipereutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase Fe3C nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da Fe3C eacute constante igual a 67 wt C A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+Fe3C do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase Fe3C que natildeo muda eacute denominada cementita pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CExemplos de microestruturas
Problemasbull Descreva o arrefecimento de um accedilo ao carbono com 03 e
09 de carbono (pd)
- Slide 1
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Diagramas de fasesbull Exemplos de microestruturas de materiais soacutelidos
bull Limite de solubilidade Concentraccedilatildeo maacutexima que um elemento pode dissolver de outro
bull Ex Diagrama de fases Sistema aacutegua - accedilucar
Questatildeo qual eacute a solubilidade limite a 20ordmC
bull Limite de solubilidade aumenta com T ex se T = 100ordmC limite de solubilidade = 80wt accedilucar
Limite de solubilidade
Resposta 65wt accedilucar Se Comp lt 65wt accedilucar xarope Se Comp gt 65wt accedilucar xarope + accedilucar
65 wt sugar
bull Componentes Os elementos ou compostos que satildeo adicionados inicialmente (ex Al e Cu ou aacutegua e accedilucar) Vamos considerar soacute diagrams de dois componentes ndash DIAGRAMAS BINAacuteRIOS
bull Fases Nos diagramas binaacuterios soacute podem co-existir no maacuteximo 3 fases Assim pode-se ter
- domiacutenios monofaacutesicos- domiacutenios bifaacutesicos- domiacutenios trifaacutesicos
Componentes e fases
bull Regra 1 Se T e Co satildeo conhecidos --sabe-se o nuacutemero e as fases presentes
bull Exemplos
Diagrama de fases Cu-Ni
A 1 fase ()
B 2 fases (L + )
Diagramas binaacuterios
Domiacutenio monofaacutesico
Domiacutenio monofaacutesico
Domiacutenio bifaacutesico
Exemplos
Sistema Cu-Ni
bull C0 = 35 wt Nibull At 1300 C
ndashSoacute uma fase (L)ndashCL = C0 (= 35 wt Ni)A composiccedilatildeo lecirc-se directamente
bull At 1150 CndashSoacute uma fase soacutelida ()ndashC = C0 (= 35 wt Ni)A composiccedilatildeo lecirc-se directamente
bull At TBndashDuas fases e LndashCL = Cliquidus (= 32 wt Ni)ndashC = Csolidus (=43 wt Ni)A composiccedilatildeo eacute determinada pela regra da horizontal ie traccedila-se uma horizontal pelo ponto verifica-se onde se daacute as intersecccedilotildees e estes pontos correspondemagrave composiccedilatildeo de cada uma das fases
bull Regra 2 (da horizontal) Se T e Co satildeo conhecidos -sabe-se a composiccedilatildeo quiacutemica de cada fase
Diagramas binaacuterios
bull C0 = 35 wt Ni
bull A 1300 Cndash Soacute liquido (L)
ndash WL = 100 wt W = 0 wt
bull A 1150 Cndash Soacute soacutelido ()
ndash WL = 0 wt W = 100 wt
bull A TB
ndash Duas fases and L
ndash WL = S(R+S) =
(43-35)(43-32) = 73 wt
ndash W = R(R+S) =
(35-32)(43-32) = 27 wt
Regra da alavanca
bull Regra 3 (da alavanca) Se T e Co satildeo conhecidos --sabe-se a quantidade relativa de cada fase
Diagramas binaacuterios
Sistema Cu-Ni
1 -Considera-se o fulcro da alavanca no ponto em causa 2 - A quantidade de cada uma das fases satildeo representadas por forccedilas nos extremos da alavanca 3 ndash Aplica-se a regra da alavanca tomando como escala o eixo das composiccedilotildees
bull Sistema eacute --binaacuterio ie 2 componentes Cu e Ni --isomorfo ie solubilidade total de um componente no outro A fase estende-se de 0 a 100wt Ni
bull Considere-se Co = 35wtNi
Arrefecimento num diagrama binaacuterio
bull O arrefecimento em equiliacutebrio estaacute representado na figura
Sistema Cu-Ni
2 componentesReacccedilatildeo invariante ndash 3 fases
Sistema Cu-Ag
Sistemas binaacuterios ndash Reacccedilatildeo euteacutetica
bull 3 domiacutenios monofaacutesicos (L )
bull Solubilidade limitada CFC rico em Cu (max 8)
CFC rico em Ag (max 78)
bull Linha liquidus ( soacute haacute liquido)
bull Linha solidus ( soacute haacute soacutelido)
Ex sistema Cu-Ag
bull 3 domiacutenios bifaacutesicos
bull Reacccedilatildeo euteacutetica 1 liquido daacute no arrefecimento 2 fases soacutelidas L (719) (8) + (912)
(L+L+bull 1 domiacutenio trifaacutesico
(L+ +
Liquidus
Solidus
L (liquid)
L + L+
Co wt Ag 20 40 60 80 100 0
200
1200 T(degC)
400
600
800
1000
CE
TE 80 719 912 779degC
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
100
L
60
L CowtSn
+
TE
183wtSn
080 100
L +
CE183 978619
183degC
978wtSn
bull Co = CE (Composiccedilatildeo euteacutetica)
Sistema Pb-Sn
bull Resultado microestrutura Eutetica ndashcamadas alternadas de cristais de e
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
160m
Micrografia da liga euteacutetica of Pb-Sn
bull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
100
L
60
L CowtSn
+
TE
080 100
L +
Co183 619
L
L
primary
978
SS
RR
eutectic eutectic
bull 183wtSn lt Co lt 619wtSn
bull Resultado cristais de envoltos numa mistura euteacutetica
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
Sistema Pb-Sn
bull Acima de TE
WL = (1-W) =50wt
C = 183wtSn
CL = 619wtSnS
R + SW = =50wt
bull Abaixo de TE
C = 183wtSn
C = 978wtSnS
R + SW = =73wt
W = 27wtbull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
Sistema com euteacutetico ndash microestruturasT(degC)
(SistemaPb-Sn)
L + 200
Co wt Sn20 400
300
100
L
60
+
TE
080 100
L +
183619
978
Cohipoeutetic0
Cohipereutetico
eutetico
hipereutetico (modelo)
160m
eutetico Co=619wtSn
175m
hipoeutetico C o=50wtSn
Constituinte euteacutetico
Diagramas de fases ndash Fe-Cbull Diagrama metaestaacutevel tambeacutem conhecido como Fe-Fe3CTrecircs reacccedilotildees invariantes ndash Peritetica Euteacutetica e Eutetoacuteide A uacuteltima eacute a mais importante do ponto de vista metaluacutergico
Reacccedilatildeo Eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CFases do Ferro puro- Tamb - 912degC =gt Fe na forma de Ferrite (α-Fe CCC)- 912degC-1394degC =gt Fe na forma de Austenite (γ-Fe CFC)- 1394degC-1538degC =gt Fe na forma de Ferrite Delta ( δ-FeCCC)Solubilidade do C em Fe- Na fase α - maacuteximo de 0022- Na fase γ - maacuteximo de 211Cementite - Fe3C- Composto estaacutevel que se forma nas fases α e γ quando a solubilidade maacutexima eacute excedida- Eacute dura e quebradiccedila A resistecircncia de accedilos eacute aumentada pela sua presenccedila
Reaccedilatildeo euteacutetica- A 1148degC ocorre a reaccedilatildeo L (43 C) lt=gt γ (211 C) + Fe3C (67 C)Reaccedilatildeo eutetoacuteide- A 727degC ocorre a reaccedilatildeo γ (077 C) lt=gt α (0022 C) + Fe3C (67 C)que eacute extremamente importante no tratamento teacutermico de accedilosClassificaccedilatildeo de ligas ferrosas- 0 - 0008wt C - ferro puro- 0008 - 211wt C - accedilos (na praacutetica lt 10 wt)- 211 - 67wt C - ferros fundidos (na praacutetica lt 45wt)
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga eutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 A uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ transforma-se em perlite (ferrite + Fe3C) de acordo com a reaccedilatildeoeutetoacuteide
3 Estas duas fases temconcentraccedilotildees de carbono muitodiferentes Esta reaccedilatildeo eacute raacutepidaNatildeo haacute tempo para haver grandedifusatildeo de carbono As fases organizam-se como lamelasalternadas de ferrita e cementita
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipoeutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+ do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase que natildeo muda eacute denominada ferrite pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipereutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase Fe3C nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da Fe3C eacute constante igual a 67 wt C A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+Fe3C do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase Fe3C que natildeo muda eacute denominada cementita pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CExemplos de microestruturas
Problemasbull Descreva o arrefecimento de um accedilo ao carbono com 03 e
09 de carbono (pd)
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bull Limite de solubilidade Concentraccedilatildeo maacutexima que um elemento pode dissolver de outro
bull Ex Diagrama de fases Sistema aacutegua - accedilucar
Questatildeo qual eacute a solubilidade limite a 20ordmC
bull Limite de solubilidade aumenta com T ex se T = 100ordmC limite de solubilidade = 80wt accedilucar
Limite de solubilidade
Resposta 65wt accedilucar Se Comp lt 65wt accedilucar xarope Se Comp gt 65wt accedilucar xarope + accedilucar
65 wt sugar
bull Componentes Os elementos ou compostos que satildeo adicionados inicialmente (ex Al e Cu ou aacutegua e accedilucar) Vamos considerar soacute diagrams de dois componentes ndash DIAGRAMAS BINAacuteRIOS
bull Fases Nos diagramas binaacuterios soacute podem co-existir no maacuteximo 3 fases Assim pode-se ter
- domiacutenios monofaacutesicos- domiacutenios bifaacutesicos- domiacutenios trifaacutesicos
Componentes e fases
bull Regra 1 Se T e Co satildeo conhecidos --sabe-se o nuacutemero e as fases presentes
bull Exemplos
Diagrama de fases Cu-Ni
A 1 fase ()
B 2 fases (L + )
Diagramas binaacuterios
Domiacutenio monofaacutesico
Domiacutenio monofaacutesico
Domiacutenio bifaacutesico
Exemplos
Sistema Cu-Ni
bull C0 = 35 wt Nibull At 1300 C
ndashSoacute uma fase (L)ndashCL = C0 (= 35 wt Ni)A composiccedilatildeo lecirc-se directamente
bull At 1150 CndashSoacute uma fase soacutelida ()ndashC = C0 (= 35 wt Ni)A composiccedilatildeo lecirc-se directamente
bull At TBndashDuas fases e LndashCL = Cliquidus (= 32 wt Ni)ndashC = Csolidus (=43 wt Ni)A composiccedilatildeo eacute determinada pela regra da horizontal ie traccedila-se uma horizontal pelo ponto verifica-se onde se daacute as intersecccedilotildees e estes pontos correspondemagrave composiccedilatildeo de cada uma das fases
bull Regra 2 (da horizontal) Se T e Co satildeo conhecidos -sabe-se a composiccedilatildeo quiacutemica de cada fase
Diagramas binaacuterios
bull C0 = 35 wt Ni
bull A 1300 Cndash Soacute liquido (L)
ndash WL = 100 wt W = 0 wt
bull A 1150 Cndash Soacute soacutelido ()
ndash WL = 0 wt W = 100 wt
bull A TB
ndash Duas fases and L
ndash WL = S(R+S) =
(43-35)(43-32) = 73 wt
ndash W = R(R+S) =
(35-32)(43-32) = 27 wt
Regra da alavanca
bull Regra 3 (da alavanca) Se T e Co satildeo conhecidos --sabe-se a quantidade relativa de cada fase
Diagramas binaacuterios
Sistema Cu-Ni
1 -Considera-se o fulcro da alavanca no ponto em causa 2 - A quantidade de cada uma das fases satildeo representadas por forccedilas nos extremos da alavanca 3 ndash Aplica-se a regra da alavanca tomando como escala o eixo das composiccedilotildees
bull Sistema eacute --binaacuterio ie 2 componentes Cu e Ni --isomorfo ie solubilidade total de um componente no outro A fase estende-se de 0 a 100wt Ni
bull Considere-se Co = 35wtNi
Arrefecimento num diagrama binaacuterio
bull O arrefecimento em equiliacutebrio estaacute representado na figura
Sistema Cu-Ni
2 componentesReacccedilatildeo invariante ndash 3 fases
Sistema Cu-Ag
Sistemas binaacuterios ndash Reacccedilatildeo euteacutetica
bull 3 domiacutenios monofaacutesicos (L )
bull Solubilidade limitada CFC rico em Cu (max 8)
CFC rico em Ag (max 78)
bull Linha liquidus ( soacute haacute liquido)
bull Linha solidus ( soacute haacute soacutelido)
Ex sistema Cu-Ag
bull 3 domiacutenios bifaacutesicos
bull Reacccedilatildeo euteacutetica 1 liquido daacute no arrefecimento 2 fases soacutelidas L (719) (8) + (912)
(L+L+bull 1 domiacutenio trifaacutesico
(L+ +
Liquidus
Solidus
L (liquid)
L + L+
Co wt Ag 20 40 60 80 100 0
200
1200 T(degC)
400
600
800
1000
CE
TE 80 719 912 779degC
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
100
L
60
L CowtSn
+
TE
183wtSn
080 100
L +
CE183 978619
183degC
978wtSn
bull Co = CE (Composiccedilatildeo euteacutetica)
Sistema Pb-Sn
bull Resultado microestrutura Eutetica ndashcamadas alternadas de cristais de e
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
160m
Micrografia da liga euteacutetica of Pb-Sn
bull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
100
L
60
L CowtSn
+
TE
080 100
L +
Co183 619
L
L
primary
978
SS
RR
eutectic eutectic
bull 183wtSn lt Co lt 619wtSn
bull Resultado cristais de envoltos numa mistura euteacutetica
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
Sistema Pb-Sn
bull Acima de TE
WL = (1-W) =50wt
C = 183wtSn
CL = 619wtSnS
R + SW = =50wt
bull Abaixo de TE
C = 183wtSn
C = 978wtSnS
R + SW = =73wt
W = 27wtbull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
Sistema com euteacutetico ndash microestruturasT(degC)
(SistemaPb-Sn)
L + 200
Co wt Sn20 400
300
100
L
60
+
TE
080 100
L +
183619
978
Cohipoeutetic0
Cohipereutetico
eutetico
hipereutetico (modelo)
160m
eutetico Co=619wtSn
175m
hipoeutetico C o=50wtSn
Constituinte euteacutetico
Diagramas de fases ndash Fe-Cbull Diagrama metaestaacutevel tambeacutem conhecido como Fe-Fe3CTrecircs reacccedilotildees invariantes ndash Peritetica Euteacutetica e Eutetoacuteide A uacuteltima eacute a mais importante do ponto de vista metaluacutergico
Reacccedilatildeo Eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CFases do Ferro puro- Tamb - 912degC =gt Fe na forma de Ferrite (α-Fe CCC)- 912degC-1394degC =gt Fe na forma de Austenite (γ-Fe CFC)- 1394degC-1538degC =gt Fe na forma de Ferrite Delta ( δ-FeCCC)Solubilidade do C em Fe- Na fase α - maacuteximo de 0022- Na fase γ - maacuteximo de 211Cementite - Fe3C- Composto estaacutevel que se forma nas fases α e γ quando a solubilidade maacutexima eacute excedida- Eacute dura e quebradiccedila A resistecircncia de accedilos eacute aumentada pela sua presenccedila
Reaccedilatildeo euteacutetica- A 1148degC ocorre a reaccedilatildeo L (43 C) lt=gt γ (211 C) + Fe3C (67 C)Reaccedilatildeo eutetoacuteide- A 727degC ocorre a reaccedilatildeo γ (077 C) lt=gt α (0022 C) + Fe3C (67 C)que eacute extremamente importante no tratamento teacutermico de accedilosClassificaccedilatildeo de ligas ferrosas- 0 - 0008wt C - ferro puro- 0008 - 211wt C - accedilos (na praacutetica lt 10 wt)- 211 - 67wt C - ferros fundidos (na praacutetica lt 45wt)
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga eutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 A uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ transforma-se em perlite (ferrite + Fe3C) de acordo com a reaccedilatildeoeutetoacuteide
3 Estas duas fases temconcentraccedilotildees de carbono muitodiferentes Esta reaccedilatildeo eacute raacutepidaNatildeo haacute tempo para haver grandedifusatildeo de carbono As fases organizam-se como lamelasalternadas de ferrita e cementita
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipoeutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+ do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase que natildeo muda eacute denominada ferrite pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipereutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase Fe3C nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da Fe3C eacute constante igual a 67 wt C A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+Fe3C do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase Fe3C que natildeo muda eacute denominada cementita pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CExemplos de microestruturas
Problemasbull Descreva o arrefecimento de um accedilo ao carbono com 03 e
09 de carbono (pd)
- Slide 1
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bull Componentes Os elementos ou compostos que satildeo adicionados inicialmente (ex Al e Cu ou aacutegua e accedilucar) Vamos considerar soacute diagrams de dois componentes ndash DIAGRAMAS BINAacuteRIOS
bull Fases Nos diagramas binaacuterios soacute podem co-existir no maacuteximo 3 fases Assim pode-se ter
- domiacutenios monofaacutesicos- domiacutenios bifaacutesicos- domiacutenios trifaacutesicos
Componentes e fases
bull Regra 1 Se T e Co satildeo conhecidos --sabe-se o nuacutemero e as fases presentes
bull Exemplos
Diagrama de fases Cu-Ni
A 1 fase ()
B 2 fases (L + )
Diagramas binaacuterios
Domiacutenio monofaacutesico
Domiacutenio monofaacutesico
Domiacutenio bifaacutesico
Exemplos
Sistema Cu-Ni
bull C0 = 35 wt Nibull At 1300 C
ndashSoacute uma fase (L)ndashCL = C0 (= 35 wt Ni)A composiccedilatildeo lecirc-se directamente
bull At 1150 CndashSoacute uma fase soacutelida ()ndashC = C0 (= 35 wt Ni)A composiccedilatildeo lecirc-se directamente
bull At TBndashDuas fases e LndashCL = Cliquidus (= 32 wt Ni)ndashC = Csolidus (=43 wt Ni)A composiccedilatildeo eacute determinada pela regra da horizontal ie traccedila-se uma horizontal pelo ponto verifica-se onde se daacute as intersecccedilotildees e estes pontos correspondemagrave composiccedilatildeo de cada uma das fases
bull Regra 2 (da horizontal) Se T e Co satildeo conhecidos -sabe-se a composiccedilatildeo quiacutemica de cada fase
Diagramas binaacuterios
bull C0 = 35 wt Ni
bull A 1300 Cndash Soacute liquido (L)
ndash WL = 100 wt W = 0 wt
bull A 1150 Cndash Soacute soacutelido ()
ndash WL = 0 wt W = 100 wt
bull A TB
ndash Duas fases and L
ndash WL = S(R+S) =
(43-35)(43-32) = 73 wt
ndash W = R(R+S) =
(35-32)(43-32) = 27 wt
Regra da alavanca
bull Regra 3 (da alavanca) Se T e Co satildeo conhecidos --sabe-se a quantidade relativa de cada fase
Diagramas binaacuterios
Sistema Cu-Ni
1 -Considera-se o fulcro da alavanca no ponto em causa 2 - A quantidade de cada uma das fases satildeo representadas por forccedilas nos extremos da alavanca 3 ndash Aplica-se a regra da alavanca tomando como escala o eixo das composiccedilotildees
bull Sistema eacute --binaacuterio ie 2 componentes Cu e Ni --isomorfo ie solubilidade total de um componente no outro A fase estende-se de 0 a 100wt Ni
bull Considere-se Co = 35wtNi
Arrefecimento num diagrama binaacuterio
bull O arrefecimento em equiliacutebrio estaacute representado na figura
Sistema Cu-Ni
2 componentesReacccedilatildeo invariante ndash 3 fases
Sistema Cu-Ag
Sistemas binaacuterios ndash Reacccedilatildeo euteacutetica
bull 3 domiacutenios monofaacutesicos (L )
bull Solubilidade limitada CFC rico em Cu (max 8)
CFC rico em Ag (max 78)
bull Linha liquidus ( soacute haacute liquido)
bull Linha solidus ( soacute haacute soacutelido)
Ex sistema Cu-Ag
bull 3 domiacutenios bifaacutesicos
bull Reacccedilatildeo euteacutetica 1 liquido daacute no arrefecimento 2 fases soacutelidas L (719) (8) + (912)
(L+L+bull 1 domiacutenio trifaacutesico
(L+ +
Liquidus
Solidus
L (liquid)
L + L+
Co wt Ag 20 40 60 80 100 0
200
1200 T(degC)
400
600
800
1000
CE
TE 80 719 912 779degC
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
100
L
60
L CowtSn
+
TE
183wtSn
080 100
L +
CE183 978619
183degC
978wtSn
bull Co = CE (Composiccedilatildeo euteacutetica)
Sistema Pb-Sn
bull Resultado microestrutura Eutetica ndashcamadas alternadas de cristais de e
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
160m
Micrografia da liga euteacutetica of Pb-Sn
bull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
100
L
60
L CowtSn
+
TE
080 100
L +
Co183 619
L
L
primary
978
SS
RR
eutectic eutectic
bull 183wtSn lt Co lt 619wtSn
bull Resultado cristais de envoltos numa mistura euteacutetica
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
Sistema Pb-Sn
bull Acima de TE
WL = (1-W) =50wt
C = 183wtSn
CL = 619wtSnS
R + SW = =50wt
bull Abaixo de TE
C = 183wtSn
C = 978wtSnS
R + SW = =73wt
W = 27wtbull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
Sistema com euteacutetico ndash microestruturasT(degC)
(SistemaPb-Sn)
L + 200
Co wt Sn20 400
300
100
L
60
+
TE
080 100
L +
183619
978
Cohipoeutetic0
Cohipereutetico
eutetico
hipereutetico (modelo)
160m
eutetico Co=619wtSn
175m
hipoeutetico C o=50wtSn
Constituinte euteacutetico
Diagramas de fases ndash Fe-Cbull Diagrama metaestaacutevel tambeacutem conhecido como Fe-Fe3CTrecircs reacccedilotildees invariantes ndash Peritetica Euteacutetica e Eutetoacuteide A uacuteltima eacute a mais importante do ponto de vista metaluacutergico
Reacccedilatildeo Eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CFases do Ferro puro- Tamb - 912degC =gt Fe na forma de Ferrite (α-Fe CCC)- 912degC-1394degC =gt Fe na forma de Austenite (γ-Fe CFC)- 1394degC-1538degC =gt Fe na forma de Ferrite Delta ( δ-FeCCC)Solubilidade do C em Fe- Na fase α - maacuteximo de 0022- Na fase γ - maacuteximo de 211Cementite - Fe3C- Composto estaacutevel que se forma nas fases α e γ quando a solubilidade maacutexima eacute excedida- Eacute dura e quebradiccedila A resistecircncia de accedilos eacute aumentada pela sua presenccedila
Reaccedilatildeo euteacutetica- A 1148degC ocorre a reaccedilatildeo L (43 C) lt=gt γ (211 C) + Fe3C (67 C)Reaccedilatildeo eutetoacuteide- A 727degC ocorre a reaccedilatildeo γ (077 C) lt=gt α (0022 C) + Fe3C (67 C)que eacute extremamente importante no tratamento teacutermico de accedilosClassificaccedilatildeo de ligas ferrosas- 0 - 0008wt C - ferro puro- 0008 - 211wt C - accedilos (na praacutetica lt 10 wt)- 211 - 67wt C - ferros fundidos (na praacutetica lt 45wt)
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga eutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 A uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ transforma-se em perlite (ferrite + Fe3C) de acordo com a reaccedilatildeoeutetoacuteide
3 Estas duas fases temconcentraccedilotildees de carbono muitodiferentes Esta reaccedilatildeo eacute raacutepidaNatildeo haacute tempo para haver grandedifusatildeo de carbono As fases organizam-se como lamelasalternadas de ferrita e cementita
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipoeutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+ do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase que natildeo muda eacute denominada ferrite pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipereutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase Fe3C nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da Fe3C eacute constante igual a 67 wt C A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+Fe3C do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase Fe3C que natildeo muda eacute denominada cementita pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CExemplos de microestruturas
Problemasbull Descreva o arrefecimento de um accedilo ao carbono com 03 e
09 de carbono (pd)
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bull Regra 1 Se T e Co satildeo conhecidos --sabe-se o nuacutemero e as fases presentes
bull Exemplos
Diagrama de fases Cu-Ni
A 1 fase ()
B 2 fases (L + )
Diagramas binaacuterios
Domiacutenio monofaacutesico
Domiacutenio monofaacutesico
Domiacutenio bifaacutesico
Exemplos
Sistema Cu-Ni
bull C0 = 35 wt Nibull At 1300 C
ndashSoacute uma fase (L)ndashCL = C0 (= 35 wt Ni)A composiccedilatildeo lecirc-se directamente
bull At 1150 CndashSoacute uma fase soacutelida ()ndashC = C0 (= 35 wt Ni)A composiccedilatildeo lecirc-se directamente
bull At TBndashDuas fases e LndashCL = Cliquidus (= 32 wt Ni)ndashC = Csolidus (=43 wt Ni)A composiccedilatildeo eacute determinada pela regra da horizontal ie traccedila-se uma horizontal pelo ponto verifica-se onde se daacute as intersecccedilotildees e estes pontos correspondemagrave composiccedilatildeo de cada uma das fases
bull Regra 2 (da horizontal) Se T e Co satildeo conhecidos -sabe-se a composiccedilatildeo quiacutemica de cada fase
Diagramas binaacuterios
bull C0 = 35 wt Ni
bull A 1300 Cndash Soacute liquido (L)
ndash WL = 100 wt W = 0 wt
bull A 1150 Cndash Soacute soacutelido ()
ndash WL = 0 wt W = 100 wt
bull A TB
ndash Duas fases and L
ndash WL = S(R+S) =
(43-35)(43-32) = 73 wt
ndash W = R(R+S) =
(35-32)(43-32) = 27 wt
Regra da alavanca
bull Regra 3 (da alavanca) Se T e Co satildeo conhecidos --sabe-se a quantidade relativa de cada fase
Diagramas binaacuterios
Sistema Cu-Ni
1 -Considera-se o fulcro da alavanca no ponto em causa 2 - A quantidade de cada uma das fases satildeo representadas por forccedilas nos extremos da alavanca 3 ndash Aplica-se a regra da alavanca tomando como escala o eixo das composiccedilotildees
bull Sistema eacute --binaacuterio ie 2 componentes Cu e Ni --isomorfo ie solubilidade total de um componente no outro A fase estende-se de 0 a 100wt Ni
bull Considere-se Co = 35wtNi
Arrefecimento num diagrama binaacuterio
bull O arrefecimento em equiliacutebrio estaacute representado na figura
Sistema Cu-Ni
2 componentesReacccedilatildeo invariante ndash 3 fases
Sistema Cu-Ag
Sistemas binaacuterios ndash Reacccedilatildeo euteacutetica
bull 3 domiacutenios monofaacutesicos (L )
bull Solubilidade limitada CFC rico em Cu (max 8)
CFC rico em Ag (max 78)
bull Linha liquidus ( soacute haacute liquido)
bull Linha solidus ( soacute haacute soacutelido)
Ex sistema Cu-Ag
bull 3 domiacutenios bifaacutesicos
bull Reacccedilatildeo euteacutetica 1 liquido daacute no arrefecimento 2 fases soacutelidas L (719) (8) + (912)
(L+L+bull 1 domiacutenio trifaacutesico
(L+ +
Liquidus
Solidus
L (liquid)
L + L+
Co wt Ag 20 40 60 80 100 0
200
1200 T(degC)
400
600
800
1000
CE
TE 80 719 912 779degC
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
100
L
60
L CowtSn
+
TE
183wtSn
080 100
L +
CE183 978619
183degC
978wtSn
bull Co = CE (Composiccedilatildeo euteacutetica)
Sistema Pb-Sn
bull Resultado microestrutura Eutetica ndashcamadas alternadas de cristais de e
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
160m
Micrografia da liga euteacutetica of Pb-Sn
bull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
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L CowtSn
+
TE
080 100
L +
Co183 619
L
L
primary
978
SS
RR
eutectic eutectic
bull 183wtSn lt Co lt 619wtSn
bull Resultado cristais de envoltos numa mistura euteacutetica
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
Sistema Pb-Sn
bull Acima de TE
WL = (1-W) =50wt
C = 183wtSn
CL = 619wtSnS
R + SW = =50wt
bull Abaixo de TE
C = 183wtSn
C = 978wtSnS
R + SW = =73wt
W = 27wtbull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
Sistema com euteacutetico ndash microestruturasT(degC)
(SistemaPb-Sn)
L + 200
Co wt Sn20 400
300
100
L
60
+
TE
080 100
L +
183619
978
Cohipoeutetic0
Cohipereutetico
eutetico
hipereutetico (modelo)
160m
eutetico Co=619wtSn
175m
hipoeutetico C o=50wtSn
Constituinte euteacutetico
Diagramas de fases ndash Fe-Cbull Diagrama metaestaacutevel tambeacutem conhecido como Fe-Fe3CTrecircs reacccedilotildees invariantes ndash Peritetica Euteacutetica e Eutetoacuteide A uacuteltima eacute a mais importante do ponto de vista metaluacutergico
Reacccedilatildeo Eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CFases do Ferro puro- Tamb - 912degC =gt Fe na forma de Ferrite (α-Fe CCC)- 912degC-1394degC =gt Fe na forma de Austenite (γ-Fe CFC)- 1394degC-1538degC =gt Fe na forma de Ferrite Delta ( δ-FeCCC)Solubilidade do C em Fe- Na fase α - maacuteximo de 0022- Na fase γ - maacuteximo de 211Cementite - Fe3C- Composto estaacutevel que se forma nas fases α e γ quando a solubilidade maacutexima eacute excedida- Eacute dura e quebradiccedila A resistecircncia de accedilos eacute aumentada pela sua presenccedila
Reaccedilatildeo euteacutetica- A 1148degC ocorre a reaccedilatildeo L (43 C) lt=gt γ (211 C) + Fe3C (67 C)Reaccedilatildeo eutetoacuteide- A 727degC ocorre a reaccedilatildeo γ (077 C) lt=gt α (0022 C) + Fe3C (67 C)que eacute extremamente importante no tratamento teacutermico de accedilosClassificaccedilatildeo de ligas ferrosas- 0 - 0008wt C - ferro puro- 0008 - 211wt C - accedilos (na praacutetica lt 10 wt)- 211 - 67wt C - ferros fundidos (na praacutetica lt 45wt)
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga eutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 A uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ transforma-se em perlite (ferrite + Fe3C) de acordo com a reaccedilatildeoeutetoacuteide
3 Estas duas fases temconcentraccedilotildees de carbono muitodiferentes Esta reaccedilatildeo eacute raacutepidaNatildeo haacute tempo para haver grandedifusatildeo de carbono As fases organizam-se como lamelasalternadas de ferrita e cementita
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipoeutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+ do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase que natildeo muda eacute denominada ferrite pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipereutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase Fe3C nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da Fe3C eacute constante igual a 67 wt C A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+Fe3C do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase Fe3C que natildeo muda eacute denominada cementita pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CExemplos de microestruturas
Problemasbull Descreva o arrefecimento de um accedilo ao carbono com 03 e
09 de carbono (pd)
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Exemplos
Sistema Cu-Ni
bull C0 = 35 wt Nibull At 1300 C
ndashSoacute uma fase (L)ndashCL = C0 (= 35 wt Ni)A composiccedilatildeo lecirc-se directamente
bull At 1150 CndashSoacute uma fase soacutelida ()ndashC = C0 (= 35 wt Ni)A composiccedilatildeo lecirc-se directamente
bull At TBndashDuas fases e LndashCL = Cliquidus (= 32 wt Ni)ndashC = Csolidus (=43 wt Ni)A composiccedilatildeo eacute determinada pela regra da horizontal ie traccedila-se uma horizontal pelo ponto verifica-se onde se daacute as intersecccedilotildees e estes pontos correspondemagrave composiccedilatildeo de cada uma das fases
bull Regra 2 (da horizontal) Se T e Co satildeo conhecidos -sabe-se a composiccedilatildeo quiacutemica de cada fase
Diagramas binaacuterios
bull C0 = 35 wt Ni
bull A 1300 Cndash Soacute liquido (L)
ndash WL = 100 wt W = 0 wt
bull A 1150 Cndash Soacute soacutelido ()
ndash WL = 0 wt W = 100 wt
bull A TB
ndash Duas fases and L
ndash WL = S(R+S) =
(43-35)(43-32) = 73 wt
ndash W = R(R+S) =
(35-32)(43-32) = 27 wt
Regra da alavanca
bull Regra 3 (da alavanca) Se T e Co satildeo conhecidos --sabe-se a quantidade relativa de cada fase
Diagramas binaacuterios
Sistema Cu-Ni
1 -Considera-se o fulcro da alavanca no ponto em causa 2 - A quantidade de cada uma das fases satildeo representadas por forccedilas nos extremos da alavanca 3 ndash Aplica-se a regra da alavanca tomando como escala o eixo das composiccedilotildees
bull Sistema eacute --binaacuterio ie 2 componentes Cu e Ni --isomorfo ie solubilidade total de um componente no outro A fase estende-se de 0 a 100wt Ni
bull Considere-se Co = 35wtNi
Arrefecimento num diagrama binaacuterio
bull O arrefecimento em equiliacutebrio estaacute representado na figura
Sistema Cu-Ni
2 componentesReacccedilatildeo invariante ndash 3 fases
Sistema Cu-Ag
Sistemas binaacuterios ndash Reacccedilatildeo euteacutetica
bull 3 domiacutenios monofaacutesicos (L )
bull Solubilidade limitada CFC rico em Cu (max 8)
CFC rico em Ag (max 78)
bull Linha liquidus ( soacute haacute liquido)
bull Linha solidus ( soacute haacute soacutelido)
Ex sistema Cu-Ag
bull 3 domiacutenios bifaacutesicos
bull Reacccedilatildeo euteacutetica 1 liquido daacute no arrefecimento 2 fases soacutelidas L (719) (8) + (912)
(L+L+bull 1 domiacutenio trifaacutesico
(L+ +
Liquidus
Solidus
L (liquid)
L + L+
Co wt Ag 20 40 60 80 100 0
200
1200 T(degC)
400
600
800
1000
CE
TE 80 719 912 779degC
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
100
L
60
L CowtSn
+
TE
183wtSn
080 100
L +
CE183 978619
183degC
978wtSn
bull Co = CE (Composiccedilatildeo euteacutetica)
Sistema Pb-Sn
bull Resultado microestrutura Eutetica ndashcamadas alternadas de cristais de e
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
160m
Micrografia da liga euteacutetica of Pb-Sn
bull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
100
L
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L CowtSn
+
TE
080 100
L +
Co183 619
L
L
primary
978
SS
RR
eutectic eutectic
bull 183wtSn lt Co lt 619wtSn
bull Resultado cristais de envoltos numa mistura euteacutetica
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
Sistema Pb-Sn
bull Acima de TE
WL = (1-W) =50wt
C = 183wtSn
CL = 619wtSnS
R + SW = =50wt
bull Abaixo de TE
C = 183wtSn
C = 978wtSnS
R + SW = =73wt
W = 27wtbull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
Sistema com euteacutetico ndash microestruturasT(degC)
(SistemaPb-Sn)
L + 200
Co wt Sn20 400
300
100
L
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+
TE
080 100
L +
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Cohipoeutetic0
Cohipereutetico
eutetico
hipereutetico (modelo)
160m
eutetico Co=619wtSn
175m
hipoeutetico C o=50wtSn
Constituinte euteacutetico
Diagramas de fases ndash Fe-Cbull Diagrama metaestaacutevel tambeacutem conhecido como Fe-Fe3CTrecircs reacccedilotildees invariantes ndash Peritetica Euteacutetica e Eutetoacuteide A uacuteltima eacute a mais importante do ponto de vista metaluacutergico
Reacccedilatildeo Eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CFases do Ferro puro- Tamb - 912degC =gt Fe na forma de Ferrite (α-Fe CCC)- 912degC-1394degC =gt Fe na forma de Austenite (γ-Fe CFC)- 1394degC-1538degC =gt Fe na forma de Ferrite Delta ( δ-FeCCC)Solubilidade do C em Fe- Na fase α - maacuteximo de 0022- Na fase γ - maacuteximo de 211Cementite - Fe3C- Composto estaacutevel que se forma nas fases α e γ quando a solubilidade maacutexima eacute excedida- Eacute dura e quebradiccedila A resistecircncia de accedilos eacute aumentada pela sua presenccedila
Reaccedilatildeo euteacutetica- A 1148degC ocorre a reaccedilatildeo L (43 C) lt=gt γ (211 C) + Fe3C (67 C)Reaccedilatildeo eutetoacuteide- A 727degC ocorre a reaccedilatildeo γ (077 C) lt=gt α (0022 C) + Fe3C (67 C)que eacute extremamente importante no tratamento teacutermico de accedilosClassificaccedilatildeo de ligas ferrosas- 0 - 0008wt C - ferro puro- 0008 - 211wt C - accedilos (na praacutetica lt 10 wt)- 211 - 67wt C - ferros fundidos (na praacutetica lt 45wt)
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga eutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 A uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ transforma-se em perlite (ferrite + Fe3C) de acordo com a reaccedilatildeoeutetoacuteide
3 Estas duas fases temconcentraccedilotildees de carbono muitodiferentes Esta reaccedilatildeo eacute raacutepidaNatildeo haacute tempo para haver grandedifusatildeo de carbono As fases organizam-se como lamelasalternadas de ferrita e cementita
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipoeutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+ do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase que natildeo muda eacute denominada ferrite pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipereutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase Fe3C nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da Fe3C eacute constante igual a 67 wt C A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+Fe3C do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase Fe3C que natildeo muda eacute denominada cementita pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CExemplos de microestruturas
Problemasbull Descreva o arrefecimento de um accedilo ao carbono com 03 e
09 de carbono (pd)
- Slide 1
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bull C0 = 35 wt Ni
bull A 1300 Cndash Soacute liquido (L)
ndash WL = 100 wt W = 0 wt
bull A 1150 Cndash Soacute soacutelido ()
ndash WL = 0 wt W = 100 wt
bull A TB
ndash Duas fases and L
ndash WL = S(R+S) =
(43-35)(43-32) = 73 wt
ndash W = R(R+S) =
(35-32)(43-32) = 27 wt
Regra da alavanca
bull Regra 3 (da alavanca) Se T e Co satildeo conhecidos --sabe-se a quantidade relativa de cada fase
Diagramas binaacuterios
Sistema Cu-Ni
1 -Considera-se o fulcro da alavanca no ponto em causa 2 - A quantidade de cada uma das fases satildeo representadas por forccedilas nos extremos da alavanca 3 ndash Aplica-se a regra da alavanca tomando como escala o eixo das composiccedilotildees
bull Sistema eacute --binaacuterio ie 2 componentes Cu e Ni --isomorfo ie solubilidade total de um componente no outro A fase estende-se de 0 a 100wt Ni
bull Considere-se Co = 35wtNi
Arrefecimento num diagrama binaacuterio
bull O arrefecimento em equiliacutebrio estaacute representado na figura
Sistema Cu-Ni
2 componentesReacccedilatildeo invariante ndash 3 fases
Sistema Cu-Ag
Sistemas binaacuterios ndash Reacccedilatildeo euteacutetica
bull 3 domiacutenios monofaacutesicos (L )
bull Solubilidade limitada CFC rico em Cu (max 8)
CFC rico em Ag (max 78)
bull Linha liquidus ( soacute haacute liquido)
bull Linha solidus ( soacute haacute soacutelido)
Ex sistema Cu-Ag
bull 3 domiacutenios bifaacutesicos
bull Reacccedilatildeo euteacutetica 1 liquido daacute no arrefecimento 2 fases soacutelidas L (719) (8) + (912)
(L+L+bull 1 domiacutenio trifaacutesico
(L+ +
Liquidus
Solidus
L (liquid)
L + L+
Co wt Ag 20 40 60 80 100 0
200
1200 T(degC)
400
600
800
1000
CE
TE 80 719 912 779degC
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
100
L
60
L CowtSn
+
TE
183wtSn
080 100
L +
CE183 978619
183degC
978wtSn
bull Co = CE (Composiccedilatildeo euteacutetica)
Sistema Pb-Sn
bull Resultado microestrutura Eutetica ndashcamadas alternadas de cristais de e
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
160m
Micrografia da liga euteacutetica of Pb-Sn
bull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
100
L
60
L CowtSn
+
TE
080 100
L +
Co183 619
L
L
primary
978
SS
RR
eutectic eutectic
bull 183wtSn lt Co lt 619wtSn
bull Resultado cristais de envoltos numa mistura euteacutetica
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
Sistema Pb-Sn
bull Acima de TE
WL = (1-W) =50wt
C = 183wtSn
CL = 619wtSnS
R + SW = =50wt
bull Abaixo de TE
C = 183wtSn
C = 978wtSnS
R + SW = =73wt
W = 27wtbull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
Sistema com euteacutetico ndash microestruturasT(degC)
(SistemaPb-Sn)
L + 200
Co wt Sn20 400
300
100
L
60
+
TE
080 100
L +
183619
978
Cohipoeutetic0
Cohipereutetico
eutetico
hipereutetico (modelo)
160m
eutetico Co=619wtSn
175m
hipoeutetico C o=50wtSn
Constituinte euteacutetico
Diagramas de fases ndash Fe-Cbull Diagrama metaestaacutevel tambeacutem conhecido como Fe-Fe3CTrecircs reacccedilotildees invariantes ndash Peritetica Euteacutetica e Eutetoacuteide A uacuteltima eacute a mais importante do ponto de vista metaluacutergico
Reacccedilatildeo Eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CFases do Ferro puro- Tamb - 912degC =gt Fe na forma de Ferrite (α-Fe CCC)- 912degC-1394degC =gt Fe na forma de Austenite (γ-Fe CFC)- 1394degC-1538degC =gt Fe na forma de Ferrite Delta ( δ-FeCCC)Solubilidade do C em Fe- Na fase α - maacuteximo de 0022- Na fase γ - maacuteximo de 211Cementite - Fe3C- Composto estaacutevel que se forma nas fases α e γ quando a solubilidade maacutexima eacute excedida- Eacute dura e quebradiccedila A resistecircncia de accedilos eacute aumentada pela sua presenccedila
Reaccedilatildeo euteacutetica- A 1148degC ocorre a reaccedilatildeo L (43 C) lt=gt γ (211 C) + Fe3C (67 C)Reaccedilatildeo eutetoacuteide- A 727degC ocorre a reaccedilatildeo γ (077 C) lt=gt α (0022 C) + Fe3C (67 C)que eacute extremamente importante no tratamento teacutermico de accedilosClassificaccedilatildeo de ligas ferrosas- 0 - 0008wt C - ferro puro- 0008 - 211wt C - accedilos (na praacutetica lt 10 wt)- 211 - 67wt C - ferros fundidos (na praacutetica lt 45wt)
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga eutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 A uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ transforma-se em perlite (ferrite + Fe3C) de acordo com a reaccedilatildeoeutetoacuteide
3 Estas duas fases temconcentraccedilotildees de carbono muitodiferentes Esta reaccedilatildeo eacute raacutepidaNatildeo haacute tempo para haver grandedifusatildeo de carbono As fases organizam-se como lamelasalternadas de ferrita e cementita
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipoeutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+ do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase que natildeo muda eacute denominada ferrite pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipereutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase Fe3C nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da Fe3C eacute constante igual a 67 wt C A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+Fe3C do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase Fe3C que natildeo muda eacute denominada cementita pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CExemplos de microestruturas
Problemasbull Descreva o arrefecimento de um accedilo ao carbono com 03 e
09 de carbono (pd)
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bull Sistema eacute --binaacuterio ie 2 componentes Cu e Ni --isomorfo ie solubilidade total de um componente no outro A fase estende-se de 0 a 100wt Ni
bull Considere-se Co = 35wtNi
Arrefecimento num diagrama binaacuterio
bull O arrefecimento em equiliacutebrio estaacute representado na figura
Sistema Cu-Ni
2 componentesReacccedilatildeo invariante ndash 3 fases
Sistema Cu-Ag
Sistemas binaacuterios ndash Reacccedilatildeo euteacutetica
bull 3 domiacutenios monofaacutesicos (L )
bull Solubilidade limitada CFC rico em Cu (max 8)
CFC rico em Ag (max 78)
bull Linha liquidus ( soacute haacute liquido)
bull Linha solidus ( soacute haacute soacutelido)
Ex sistema Cu-Ag
bull 3 domiacutenios bifaacutesicos
bull Reacccedilatildeo euteacutetica 1 liquido daacute no arrefecimento 2 fases soacutelidas L (719) (8) + (912)
(L+L+bull 1 domiacutenio trifaacutesico
(L+ +
Liquidus
Solidus
L (liquid)
L + L+
Co wt Ag 20 40 60 80 100 0
200
1200 T(degC)
400
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800
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CE
TE 80 719 912 779degC
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
100
L
60
L CowtSn
+
TE
183wtSn
080 100
L +
CE183 978619
183degC
978wtSn
bull Co = CE (Composiccedilatildeo euteacutetica)
Sistema Pb-Sn
bull Resultado microestrutura Eutetica ndashcamadas alternadas de cristais de e
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
160m
Micrografia da liga euteacutetica of Pb-Sn
bull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
100
L
60
L CowtSn
+
TE
080 100
L +
Co183 619
L
L
primary
978
SS
RR
eutectic eutectic
bull 183wtSn lt Co lt 619wtSn
bull Resultado cristais de envoltos numa mistura euteacutetica
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
Sistema Pb-Sn
bull Acima de TE
WL = (1-W) =50wt
C = 183wtSn
CL = 619wtSnS
R + SW = =50wt
bull Abaixo de TE
C = 183wtSn
C = 978wtSnS
R + SW = =73wt
W = 27wtbull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
Sistema com euteacutetico ndash microestruturasT(degC)
(SistemaPb-Sn)
L + 200
Co wt Sn20 400
300
100
L
60
+
TE
080 100
L +
183619
978
Cohipoeutetic0
Cohipereutetico
eutetico
hipereutetico (modelo)
160m
eutetico Co=619wtSn
175m
hipoeutetico C o=50wtSn
Constituinte euteacutetico
Diagramas de fases ndash Fe-Cbull Diagrama metaestaacutevel tambeacutem conhecido como Fe-Fe3CTrecircs reacccedilotildees invariantes ndash Peritetica Euteacutetica e Eutetoacuteide A uacuteltima eacute a mais importante do ponto de vista metaluacutergico
Reacccedilatildeo Eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CFases do Ferro puro- Tamb - 912degC =gt Fe na forma de Ferrite (α-Fe CCC)- 912degC-1394degC =gt Fe na forma de Austenite (γ-Fe CFC)- 1394degC-1538degC =gt Fe na forma de Ferrite Delta ( δ-FeCCC)Solubilidade do C em Fe- Na fase α - maacuteximo de 0022- Na fase γ - maacuteximo de 211Cementite - Fe3C- Composto estaacutevel que se forma nas fases α e γ quando a solubilidade maacutexima eacute excedida- Eacute dura e quebradiccedila A resistecircncia de accedilos eacute aumentada pela sua presenccedila
Reaccedilatildeo euteacutetica- A 1148degC ocorre a reaccedilatildeo L (43 C) lt=gt γ (211 C) + Fe3C (67 C)Reaccedilatildeo eutetoacuteide- A 727degC ocorre a reaccedilatildeo γ (077 C) lt=gt α (0022 C) + Fe3C (67 C)que eacute extremamente importante no tratamento teacutermico de accedilosClassificaccedilatildeo de ligas ferrosas- 0 - 0008wt C - ferro puro- 0008 - 211wt C - accedilos (na praacutetica lt 10 wt)- 211 - 67wt C - ferros fundidos (na praacutetica lt 45wt)
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga eutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 A uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ transforma-se em perlite (ferrite + Fe3C) de acordo com a reaccedilatildeoeutetoacuteide
3 Estas duas fases temconcentraccedilotildees de carbono muitodiferentes Esta reaccedilatildeo eacute raacutepidaNatildeo haacute tempo para haver grandedifusatildeo de carbono As fases organizam-se como lamelasalternadas de ferrita e cementita
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipoeutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+ do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase que natildeo muda eacute denominada ferrite pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipereutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase Fe3C nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da Fe3C eacute constante igual a 67 wt C A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+Fe3C do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase Fe3C que natildeo muda eacute denominada cementita pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CExemplos de microestruturas
Problemasbull Descreva o arrefecimento de um accedilo ao carbono com 03 e
09 de carbono (pd)
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2 componentesReacccedilatildeo invariante ndash 3 fases
Sistema Cu-Ag
Sistemas binaacuterios ndash Reacccedilatildeo euteacutetica
bull 3 domiacutenios monofaacutesicos (L )
bull Solubilidade limitada CFC rico em Cu (max 8)
CFC rico em Ag (max 78)
bull Linha liquidus ( soacute haacute liquido)
bull Linha solidus ( soacute haacute soacutelido)
Ex sistema Cu-Ag
bull 3 domiacutenios bifaacutesicos
bull Reacccedilatildeo euteacutetica 1 liquido daacute no arrefecimento 2 fases soacutelidas L (719) (8) + (912)
(L+L+bull 1 domiacutenio trifaacutesico
(L+ +
Liquidus
Solidus
L (liquid)
L + L+
Co wt Ag 20 40 60 80 100 0
200
1200 T(degC)
400
600
800
1000
CE
TE 80 719 912 779degC
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
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+
TE
183wtSn
080 100
L +
CE183 978619
183degC
978wtSn
bull Co = CE (Composiccedilatildeo euteacutetica)
Sistema Pb-Sn
bull Resultado microestrutura Eutetica ndashcamadas alternadas de cristais de e
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
160m
Micrografia da liga euteacutetica of Pb-Sn
bull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
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L CowtSn
+
TE
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L +
Co183 619
L
L
primary
978
SS
RR
eutectic eutectic
bull 183wtSn lt Co lt 619wtSn
bull Resultado cristais de envoltos numa mistura euteacutetica
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
Sistema Pb-Sn
bull Acima de TE
WL = (1-W) =50wt
C = 183wtSn
CL = 619wtSnS
R + SW = =50wt
bull Abaixo de TE
C = 183wtSn
C = 978wtSnS
R + SW = =73wt
W = 27wtbull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
Sistema com euteacutetico ndash microestruturasT(degC)
(SistemaPb-Sn)
L + 200
Co wt Sn20 400
300
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60
+
TE
080 100
L +
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978
Cohipoeutetic0
Cohipereutetico
eutetico
hipereutetico (modelo)
160m
eutetico Co=619wtSn
175m
hipoeutetico C o=50wtSn
Constituinte euteacutetico
Diagramas de fases ndash Fe-Cbull Diagrama metaestaacutevel tambeacutem conhecido como Fe-Fe3CTrecircs reacccedilotildees invariantes ndash Peritetica Euteacutetica e Eutetoacuteide A uacuteltima eacute a mais importante do ponto de vista metaluacutergico
Reacccedilatildeo Eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CFases do Ferro puro- Tamb - 912degC =gt Fe na forma de Ferrite (α-Fe CCC)- 912degC-1394degC =gt Fe na forma de Austenite (γ-Fe CFC)- 1394degC-1538degC =gt Fe na forma de Ferrite Delta ( δ-FeCCC)Solubilidade do C em Fe- Na fase α - maacuteximo de 0022- Na fase γ - maacuteximo de 211Cementite - Fe3C- Composto estaacutevel que se forma nas fases α e γ quando a solubilidade maacutexima eacute excedida- Eacute dura e quebradiccedila A resistecircncia de accedilos eacute aumentada pela sua presenccedila
Reaccedilatildeo euteacutetica- A 1148degC ocorre a reaccedilatildeo L (43 C) lt=gt γ (211 C) + Fe3C (67 C)Reaccedilatildeo eutetoacuteide- A 727degC ocorre a reaccedilatildeo γ (077 C) lt=gt α (0022 C) + Fe3C (67 C)que eacute extremamente importante no tratamento teacutermico de accedilosClassificaccedilatildeo de ligas ferrosas- 0 - 0008wt C - ferro puro- 0008 - 211wt C - accedilos (na praacutetica lt 10 wt)- 211 - 67wt C - ferros fundidos (na praacutetica lt 45wt)
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga eutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 A uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ transforma-se em perlite (ferrite + Fe3C) de acordo com a reaccedilatildeoeutetoacuteide
3 Estas duas fases temconcentraccedilotildees de carbono muitodiferentes Esta reaccedilatildeo eacute raacutepidaNatildeo haacute tempo para haver grandedifusatildeo de carbono As fases organizam-se como lamelasalternadas de ferrita e cementita
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipoeutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+ do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase que natildeo muda eacute denominada ferrite pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipereutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase Fe3C nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da Fe3C eacute constante igual a 67 wt C A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+Fe3C do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase Fe3C que natildeo muda eacute denominada cementita pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CExemplos de microestruturas
Problemasbull Descreva o arrefecimento de um accedilo ao carbono com 03 e
09 de carbono (pd)
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L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
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L CowtSn
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080 100
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183degC
978wtSn
bull Co = CE (Composiccedilatildeo euteacutetica)
Sistema Pb-Sn
bull Resultado microestrutura Eutetica ndashcamadas alternadas de cristais de e
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
160m
Micrografia da liga euteacutetica of Pb-Sn
bull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
L + 200
T(degC)
Co wt Sn
20 400
300
100
L
60
L CowtSn
+
TE
080 100
L +
Co183 619
L
L
primary
978
SS
RR
eutectic eutectic
bull 183wtSn lt Co lt 619wtSn
bull Resultado cristais de envoltos numa mistura euteacutetica
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
Sistema Pb-Sn
bull Acima de TE
WL = (1-W) =50wt
C = 183wtSn
CL = 619wtSnS
R + SW = =50wt
bull Abaixo de TE
C = 183wtSn
C = 978wtSnS
R + SW = =73wt
W = 27wtbull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
Sistema com euteacutetico ndash microestruturasT(degC)
(SistemaPb-Sn)
L + 200
Co wt Sn20 400
300
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L
60
+
TE
080 100
L +
183619
978
Cohipoeutetic0
Cohipereutetico
eutetico
hipereutetico (modelo)
160m
eutetico Co=619wtSn
175m
hipoeutetico C o=50wtSn
Constituinte euteacutetico
Diagramas de fases ndash Fe-Cbull Diagrama metaestaacutevel tambeacutem conhecido como Fe-Fe3CTrecircs reacccedilotildees invariantes ndash Peritetica Euteacutetica e Eutetoacuteide A uacuteltima eacute a mais importante do ponto de vista metaluacutergico
Reacccedilatildeo Eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CFases do Ferro puro- Tamb - 912degC =gt Fe na forma de Ferrite (α-Fe CCC)- 912degC-1394degC =gt Fe na forma de Austenite (γ-Fe CFC)- 1394degC-1538degC =gt Fe na forma de Ferrite Delta ( δ-FeCCC)Solubilidade do C em Fe- Na fase α - maacuteximo de 0022- Na fase γ - maacuteximo de 211Cementite - Fe3C- Composto estaacutevel que se forma nas fases α e γ quando a solubilidade maacutexima eacute excedida- Eacute dura e quebradiccedila A resistecircncia de accedilos eacute aumentada pela sua presenccedila
Reaccedilatildeo euteacutetica- A 1148degC ocorre a reaccedilatildeo L (43 C) lt=gt γ (211 C) + Fe3C (67 C)Reaccedilatildeo eutetoacuteide- A 727degC ocorre a reaccedilatildeo γ (077 C) lt=gt α (0022 C) + Fe3C (67 C)que eacute extremamente importante no tratamento teacutermico de accedilosClassificaccedilatildeo de ligas ferrosas- 0 - 0008wt C - ferro puro- 0008 - 211wt C - accedilos (na praacutetica lt 10 wt)- 211 - 67wt C - ferros fundidos (na praacutetica lt 45wt)
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga eutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 A uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ transforma-se em perlite (ferrite + Fe3C) de acordo com a reaccedilatildeoeutetoacuteide
3 Estas duas fases temconcentraccedilotildees de carbono muitodiferentes Esta reaccedilatildeo eacute raacutepidaNatildeo haacute tempo para haver grandedifusatildeo de carbono As fases organizam-se como lamelasalternadas de ferrita e cementita
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipoeutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+ do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase que natildeo muda eacute denominada ferrite pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipereutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase Fe3C nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da Fe3C eacute constante igual a 67 wt C A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+Fe3C do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase Fe3C que natildeo muda eacute denominada cementita pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CExemplos de microestruturas
Problemasbull Descreva o arrefecimento de um accedilo ao carbono com 03 e
09 de carbono (pd)
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T(degC)
Co wt Sn
20 400
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L
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primary
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SS
RR
eutectic eutectic
bull 183wtSn lt Co lt 619wtSn
bull Resultado cristais de envoltos numa mistura euteacutetica
Sistema com euteacutetico ndash microestruturas
Sistema Pb-Sn
bull Acima de TE
WL = (1-W) =50wt
C = 183wtSn
CL = 619wtSnS
R + SW = =50wt
bull Abaixo de TE
C = 183wtSn
C = 978wtSnS
R + SW = =73wt
W = 27wtbull Reacccedilatildeo euteacutetica L (619) (183) + (978)
Sistema com euteacutetico ndash microestruturasT(degC)
(SistemaPb-Sn)
L + 200
Co wt Sn20 400
300
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080 100
L +
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Cohipoeutetic0
Cohipereutetico
eutetico
hipereutetico (modelo)
160m
eutetico Co=619wtSn
175m
hipoeutetico C o=50wtSn
Constituinte euteacutetico
Diagramas de fases ndash Fe-Cbull Diagrama metaestaacutevel tambeacutem conhecido como Fe-Fe3CTrecircs reacccedilotildees invariantes ndash Peritetica Euteacutetica e Eutetoacuteide A uacuteltima eacute a mais importante do ponto de vista metaluacutergico
Reacccedilatildeo Eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CFases do Ferro puro- Tamb - 912degC =gt Fe na forma de Ferrite (α-Fe CCC)- 912degC-1394degC =gt Fe na forma de Austenite (γ-Fe CFC)- 1394degC-1538degC =gt Fe na forma de Ferrite Delta ( δ-FeCCC)Solubilidade do C em Fe- Na fase α - maacuteximo de 0022- Na fase γ - maacuteximo de 211Cementite - Fe3C- Composto estaacutevel que se forma nas fases α e γ quando a solubilidade maacutexima eacute excedida- Eacute dura e quebradiccedila A resistecircncia de accedilos eacute aumentada pela sua presenccedila
Reaccedilatildeo euteacutetica- A 1148degC ocorre a reaccedilatildeo L (43 C) lt=gt γ (211 C) + Fe3C (67 C)Reaccedilatildeo eutetoacuteide- A 727degC ocorre a reaccedilatildeo γ (077 C) lt=gt α (0022 C) + Fe3C (67 C)que eacute extremamente importante no tratamento teacutermico de accedilosClassificaccedilatildeo de ligas ferrosas- 0 - 0008wt C - ferro puro- 0008 - 211wt C - accedilos (na praacutetica lt 10 wt)- 211 - 67wt C - ferros fundidos (na praacutetica lt 45wt)
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga eutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 A uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ transforma-se em perlite (ferrite + Fe3C) de acordo com a reaccedilatildeoeutetoacuteide
3 Estas duas fases temconcentraccedilotildees de carbono muitodiferentes Esta reaccedilatildeo eacute raacutepidaNatildeo haacute tempo para haver grandedifusatildeo de carbono As fases organizam-se como lamelasalternadas de ferrita e cementita
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipoeutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+ do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase que natildeo muda eacute denominada ferrite pro-eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipereutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase Fe3C nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da Fe3C eacute constante igual a 67 wt C A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+Fe3C do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase Fe3C que natildeo muda eacute denominada cementita pro-eutetoacuteide
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(SistemaPb-Sn)
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Cohipoeutetic0
Cohipereutetico
eutetico
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eutetico Co=619wtSn
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hipoeutetico C o=50wtSn
Constituinte euteacutetico
Diagramas de fases ndash Fe-Cbull Diagrama metaestaacutevel tambeacutem conhecido como Fe-Fe3CTrecircs reacccedilotildees invariantes ndash Peritetica Euteacutetica e Eutetoacuteide A uacuteltima eacute a mais importante do ponto de vista metaluacutergico
Reacccedilatildeo Eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CFases do Ferro puro- Tamb - 912degC =gt Fe na forma de Ferrite (α-Fe CCC)- 912degC-1394degC =gt Fe na forma de Austenite (γ-Fe CFC)- 1394degC-1538degC =gt Fe na forma de Ferrite Delta ( δ-FeCCC)Solubilidade do C em Fe- Na fase α - maacuteximo de 0022- Na fase γ - maacuteximo de 211Cementite - Fe3C- Composto estaacutevel que se forma nas fases α e γ quando a solubilidade maacutexima eacute excedida- Eacute dura e quebradiccedila A resistecircncia de accedilos eacute aumentada pela sua presenccedila
Reaccedilatildeo euteacutetica- A 1148degC ocorre a reaccedilatildeo L (43 C) lt=gt γ (211 C) + Fe3C (67 C)Reaccedilatildeo eutetoacuteide- A 727degC ocorre a reaccedilatildeo γ (077 C) lt=gt α (0022 C) + Fe3C (67 C)que eacute extremamente importante no tratamento teacutermico de accedilosClassificaccedilatildeo de ligas ferrosas- 0 - 0008wt C - ferro puro- 0008 - 211wt C - accedilos (na praacutetica lt 10 wt)- 211 - 67wt C - ferros fundidos (na praacutetica lt 45wt)
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga eutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 A uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ transforma-se em perlite (ferrite + Fe3C) de acordo com a reaccedilatildeoeutetoacuteide
3 Estas duas fases temconcentraccedilotildees de carbono muitodiferentes Esta reaccedilatildeo eacute raacutepidaNatildeo haacute tempo para haver grandedifusatildeo de carbono As fases organizam-se como lamelasalternadas de ferrita e cementita
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipoeutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+ do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase que natildeo muda eacute denominada ferrite pro-eutetoacuteide
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1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase Fe3C nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da Fe3C eacute constante igual a 67 wt C A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+Fe3C do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase Fe3C que natildeo muda eacute denominada cementita pro-eutetoacuteide
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Reacccedilatildeo Eutetoacuteide
Diagramas de fases ndash Fe-CFases do Ferro puro- Tamb - 912degC =gt Fe na forma de Ferrite (α-Fe CCC)- 912degC-1394degC =gt Fe na forma de Austenite (γ-Fe CFC)- 1394degC-1538degC =gt Fe na forma de Ferrite Delta ( δ-FeCCC)Solubilidade do C em Fe- Na fase α - maacuteximo de 0022- Na fase γ - maacuteximo de 211Cementite - Fe3C- Composto estaacutevel que se forma nas fases α e γ quando a solubilidade maacutexima eacute excedida- Eacute dura e quebradiccedila A resistecircncia de accedilos eacute aumentada pela sua presenccedila
Reaccedilatildeo euteacutetica- A 1148degC ocorre a reaccedilatildeo L (43 C) lt=gt γ (211 C) + Fe3C (67 C)Reaccedilatildeo eutetoacuteide- A 727degC ocorre a reaccedilatildeo γ (077 C) lt=gt α (0022 C) + Fe3C (67 C)que eacute extremamente importante no tratamento teacutermico de accedilosClassificaccedilatildeo de ligas ferrosas- 0 - 0008wt C - ferro puro- 0008 - 211wt C - accedilos (na praacutetica lt 10 wt)- 211 - 67wt C - ferros fundidos (na praacutetica lt 45wt)
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga eutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 A uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ transforma-se em perlite (ferrite + Fe3C) de acordo com a reaccedilatildeoeutetoacuteide
3 Estas duas fases temconcentraccedilotildees de carbono muitodiferentes Esta reaccedilatildeo eacute raacutepidaNatildeo haacute tempo para haver grandedifusatildeo de carbono As fases organizam-se como lamelasalternadas de ferrita e cementita
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga hipoeutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+ do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
4 A T imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ se transforma em perlita A fase que natildeo muda eacute denominada ferrite pro-eutetoacuteide
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1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase Fe3C nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da Fe3C eacute constante igual a 67 wt C A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+Fe3C do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
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Reaccedilatildeo euteacutetica- A 1148degC ocorre a reaccedilatildeo L (43 C) lt=gt γ (211 C) + Fe3C (67 C)Reaccedilatildeo eutetoacuteide- A 727degC ocorre a reaccedilatildeo γ (077 C) lt=gt α (0022 C) + Fe3C (67 C)que eacute extremamente importante no tratamento teacutermico de accedilosClassificaccedilatildeo de ligas ferrosas- 0 - 0008wt C - ferro puro- 0008 - 211wt C - accedilos (na praacutetica lt 10 wt)- 211 - 67wt C - ferros fundidos (na praacutetica lt 45wt)
Diagramas de fases ndash Fe-CLiga eutetoacuteide
1 Inicialmente existe apenas γ
2 A uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoacuteide toda a fase γ transforma-se em perlite (ferrite + Fe3C) de acordo com a reaccedilatildeoeutetoacuteide
3 Estas duas fases temconcentraccedilotildees de carbono muitodiferentes Esta reaccedilatildeo eacute raacutepidaNatildeo haacute tempo para haver grandedifusatildeo de carbono As fases organizam-se como lamelasalternadas de ferrita e cementita
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2 Em seguida comeccedila a surgir a fase nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+ do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
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2 Em seguida comeccedila a surgir a fase Fe3C nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da Fe3C eacute constante igual a 67 wt C A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+Fe3C do campo γ
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1 Inicialmente existe apenas γ
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1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+ do campo γ
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1 Inicialmente existe apenas γ
2 Em seguida comeccedila a surgir a fase Fe3C nas fronteiras de gratildeo da fase γ A concentraccedilatildeo da Fe3C eacute constante igual a 67 wt C A concentraccedilatildeo da austenita cai com a temperaturaseguindo a linha que separa o campo γ+Fe3C do campo γ
3 A T imediatamente acima da eutetoacuteide a concentraccedilatildeo da fase γ eacute 077 wt C euteacutetoacuteide
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Diagramas de fases ndash Fe-CExemplos de microestruturas
Problemasbull Descreva o arrefecimento de um accedilo ao carbono com 03 e
09 de carbono (pd)
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Problemasbull Descreva o arrefecimento de um accedilo ao carbono com 03 e
09 de carbono (pd)
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