Diagrama do ferro carbono

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  • Publicado : 13 de maio de 2012
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Diagrama do Ferro Carbono


Alguns elementos químicos apresentam variedades alotrópicas, isto é, estruturas cristalinas diferentes que passam de uma para outra em determinadas temperaturas,denominadas 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 corpocentrado, chamada de ferro delta (Fe δ). Permanece nessa condição até cerca de 1390ºC e, abaixo desta temperatura, transforma-se em ferro gama (Fe γ), cuja estrutura é 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 propriedadesmagnéticas. Entretanto, isso 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 julgava-secorresponder a uma variedade alotrópica, o 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. Isso pode ser visto em forma de um gráfico denominado diagrama de equilíbrio ferro-carbono. Nos itens seguintes, definições dos termos usados nodiagrama.

• Austenita: solução sólida do carbono em ferro gama.
• Ferrita: solução sólida do carbono em ferro alfa.
• Cementita: carboneto de ferro (Fe3C).
• Grafita: variedade alotrópica do carbono(estrutura cristalina hexagonal).

Obs: próximas ao ponto marcado com (*), existem na realidade linhas de equilíbrio com o ferro delta, mas elas não são exibidas por razões de clareza e de poucointeresse prático.

A adição do carbono altera as temperaturas de transição das variedades alotrópicas em relação ao ferro puro, dependendo do seu teor.

Exemplo: para um aço com cerca de 0,5% C,...
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