Ciência dos materiais

Capítulo 5

SISTEMA FERRO-CARBONO ____________________________
5.1 Introdução Apesar dos aços serem usados desde a idade média, na fabricação de armas e outros utensílios, os processos tecnológicos que permitiram a confiabilidade e reprodutibilidade na sua fabricação começaram a ser desenvolvidos na segunda metade do século XIX. Desde então esses processos de fabricação têm sido aperfeiçoados e as características estruturais e propriedades dos aços intensivamente estudadas. Os aços são constituídos basicamente de ferro e carbono podendo, conter outros elementos de ligas, e podem ser considerados, ainda hoje, os materiais metálicos mais utilizados tecnologicamente pelas seguintes razões:
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O ferro é um dos elementos mais abundantes na natureza, onde é encontrado, em geral, na forma de óxidos, sendo os processos de redução tecnologicamente dominados e relativamente baratos. Uma série de elementos pode ser adicionada ao ferro, além do carbono, permitindo a constituição de inúmeras características e propriedades específicas. ligas com diferentes

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Os aços podem ser submetidos a transformações de fases no estado sólido, através de tratamentos térmicos, ou seja, de operações de aquecimento e resfriamento controladas, permitindo a obtenção de estruturas metaestáveis com propriedades sensivelmente diferentes das estruturas termodinamicamente mais estáveis.
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O processo de fabricação dos aços envolve a redução do minério de ferro, para eliminação de outros elementos em geral encontrados nesse minério, como silício, manganês, fósforo e enxofre, e controle do teor de carbono. Os processos de obtenção dos aços não serão tratados neste texto que se restringirá à análise das transformações de fases no estado sólido envolvidas nos processos de tratamentos térmicos. Os metais têm a tendência de apresentar-se, no estado sólido, com uma estrutura cristalina, ou seja, com os seus átomos dispostos segundo um arranjo bem definido seguindo uma das células