Curvas dos metais

Centro Universitário Padre Anchieta
Controle de Processos Químicos
Ciência dos Materiais
Prof Ailton

Metais Ferrosos
7.1 - Equilíbrio Ferro-Carbono
Alguns elementos químicos apresentam variedades alotrópicas, isto é, estruturas cristalinas diferentes que passam de uma para outra em determinadas temperaturas, chamadas temperaturas de transição. O ferro apresenta 3 variedades, conforme a seguir descrito. Ao se solidificar (temperatura de aproximadamente 1540°C), o ferro apresenta estrutura cúbica de corpo centrado, chamada de ferro delta (Fe δ). Permanece nesta condição até cerca de 1390ºC e, abaixo desta, transforma-se em ferro gama (Fe γ), com estrutura cúbica de face centrada. Abaixo de 912°C, readquire a estrutura cúbica de corpo centrado, agora chamada de ferro alfa (Fe α). Continuando o resfriamento, a 770°C ocorre o ponto de Curie, isto é, ele passa a ter propriedades magnéticas. Entretanto, isto não se deve a um rearranjo da disposição atômica mas sim à mudança do direcionamento da rotação dos elétrons (spin). Em outras épocas, tal fato não era conhecido e se julgava corresponder a uma variedade alotrópica, chamada de ferro beta.
Ligado com o carbono, o comportamento das variedades alotrópicas do ferro e a solubilidade do carbono nele variam de forma característica, dependendo da temperatura e do teor de carbono. Isto pode ser visto em forma de gráfico (figura 7.1) , chamado diagrama de equilíbrio ferro-carbono. Abaixo, definições dos termos usados para o diagrama:

Austenita: é a solução sólida do carbono em ferro gama.
Ferrita: é a solução sólida do carbono em ferro alfa.
Cementita: o carboneto de ferro (Fe3C).
Grafita: a variedade alotrópica do carbono (estrutura cristalina hexagonal).
Obs: próximas ao ponto marcado com (*), existem na realidade linhas de equilíbrio com o ferro delta, mas não são exibidas por razões: de clareza e de pouco interesse prático.

65

Centro Universitário Padre Anchieta
Controle de Processos