Sistema fe-c

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UNIFACS – Universidade de Salvador.
Curso de Graduação Bacharelado em Engenharia Mecânica
Turma – 2011.1










SISTEMA FERRO-CARBONO
























Feira de Santana - Bahia

Maio de 2012



Discentes:


Adrielle Rios Dantas

Darlan Almeida
João Gabriel Garrido
Julyana Carla de oliveira
Rômulo RodriguesRelatório do seminário sobre o Sistema Ferro-carbono, elaborado como avaliação parcial da Disciplina Materiais Metálicos, ministrado pelo Profª. Pedro Eliezer de Araújo Junior, do Curso de Engenharia Mecânica, UNIFACS - Campus Feira.



















FEIRA DE SANTANA - Bahia
Maio de 2012


SISTEMA FERRO-CARBONO




Os diagramasde fase ou diagramas de equilíbrio como também são denominados têm como finalidade mostrar alterações de estado físico e de estrutura que sofrem as ligas
metálicas, em decorrência de aquecimentos ou resfriamentos lentos.
O diagrama de fases Ferro-Carbono é obviamente o diagrama mais estudado entre
todas as ligas metálicas presentes na atualidade, fato facilmente explicado já que os açoscarbono, além de serem os materiais metálicos mais utilizados pelo homem, apresentam variadas e interessantes transformações no estado sólido.
O estudo do diagrama de fases permite-nos compreender porque variações do teor de
carbono nos aços resultam na obtenção de diferentes propriedades, e dessa maneira,
possibilitam a fabricação de aços de acordo com propriedades desejadas.

O diagrama deequilíbrio ferro-carbono (Fe-C) apresenta as fases termodinamicamente estáveis em função da composição, ou seja do teor de carbono, e da temperatura. Para se obter as fases termodinamicamente estáveis é necessário que a transformação ocorra de forma lenta o suficiente para que para que a movimentação de átomos por difusão permita que o equilíbrio termodinâmico em função da composição e da temperatura sejamantido. Em outras palavras é necessário que as velocidades de aquecimento e resfriamento sejam desprezíveis não interferindo nas transformações de fases e por isso a variável tempo não aparece no diagrama. Na prática raramente os processos ocorrem em equilíbrio termodinâmico, mas é importante um conhecimento preciso do diagrama de equilíbrio, já que ele fornece informações que serão importantesna análise das
transformações que ocorrem fora de equilíbrio.

O diagrama ferro-carbono (Fe-C), na sua forma mais comumente utilizada, é apresentado na figura abaixo. Como pode ser observado o diagrama é parcial englobando apenas as transformações que ocorrem para uma faixa de teor de
carbono de zero a 6,7% em peso, que corresponde a 100% de uma fase denominada
cementita (Fe3C). Pode-se entãoconsiderar que o diagrama é melhor caracterizado
como Fe-Fe3C do que como Fe-C. As diferentes fases e transformações invariantes
que podem ser observadas no diagrama serão definidas a seguir.



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Em primeiro lugar serão definidas as fases que surgem como conseqüência
das transformações alotrópicas do ferro que são a ferrita (α), a austenita (γ) e a fase
δ.

· A ferrita (a) é umasolução sólida de carbono no ferro com estrutura cúbica de corpo centrado, sendo estável abaixo de 910°C (ver região de estabilidade no diagrama da figura 5.2). A solubilidade máxima do carbono n o ferro com estrutura cúbica de corpo centrado é 0,025% a723°C, sendo bem menor à temperatura ambiente (2,7 x 10-7 %). A
ferrita é uma fase dútil apresentando dureza e resistência mecânica baixas.

·A austenita (g) é uma solução sólida de carbono no ferro com estrutura cúbica de face centrada, que se origina da transformação alotrópica da estrutura cúbica de corpo centrado em cúbica de face centrada durante o aquecimento, sendo, portanto, estável a temperaturas mais altas. A faixa de temperaturas em que a austenita é estável depende do teor de carbono no aço (ver região de estabilidade no...
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