Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

L W γ + Fe 3 C (9.15)
aquecimento
o líquido se solidifica para formar as fases austenita e cementita. Naturalmente, resfriamento
subsequente até à temperatura ambiente promoverá mudanças de fase.
Pode-se notar que existe um ponto invariante eutetóide numa composição de 0,77%C, em
peso, e numa temperaturade 727 o C(1341 o F). Esta reação eutetóide pode ser representada por
γ(0,77%C) 6 α(0,022%C) + Fe 3 C(6,7%C) (9.16)
ou, no resfriamento, a fase sólida γ é transformada a ferro α e cementita. (Transformações de fase
eutetóide foram endereçadas na Seção 9.9). As mudanças de fase eutetóide descritas pela equação
9.16 são muito importantes,sendo fundamentais para o tratamento térmico de aços, como explicado
nas discussões subsequentes.
Ligas ferrosas são aquelas nas quais ferro é o principal componente, mas carbono bem
como outros elementos de liga podem estar presentes. No esquema de classificação de ligas
ferrosas baseadas em teor de carbono, existem 3 tipos: ferro, aço e ferro fundido. Ferro
comercialmente puro contém menos do que 0,008%C, em peso, e, a partir do diagrama de fases, é
composto quase que exclusivamente de fase ferrita à temperatura ambiente. As ligas ferro-carbono
que contém entre 0,008 e 2,11%C, em peso, são classificadas como aços. Na maioria dos aços a
microestrutura consiste das fases tanto α quanto Fe 3 C. No resfriamento até a temperatura
ambiente, uma liga dentro desta faixa de composição deve passar através de pelo menos uma
porçào do campo da fase γ; microestruturas distintivas são subsequentemente produzidas, como
discutido abaixo. Embora um aço possa conter tanto quanto 2,11%C, em peso, na prática,
raramente as concentrações de carbono excedem 1,0%C, em peso. As propriedades e várias
classificações de aços são tratadas na Seção 12.5. Ferros fundidos são classificados como ligas
ferrosas que contém entre 2,11 e 6,70%C, em peso. Entretanto, ferros fundidos comerciais
normalmente contém menos doque 4,5%C, em peso. Estas ligas são discutidas adicionalmente na
Seção 12.6.
9.14 - DESENVOLVIMENTO DE MICROESTRUTURAS EM LIGAS FERRO-CARBONO
Várias das diversas microestruturas que podem ser produzidas em aços e suas correlações com o
diagrama de fases ferro-carboneto de ferro são agora discutidas e é mostrado que a microestrutura
que se desenvolve depende tanto do teor de carbono quanto do tratamento térmico. A discussão é
confinada a resfriamento muito lento de aços, no qual equilíbrio é continuamente mantido. Uma
exploraçào mais detalhada da influência do tratamento térmico sobre a microestrutura e por fim
sobre as propriedades mecânicas, está contida no Capítulo 10.
Mudanças de fase que ocorrem na passagem a partir da região γ para dentro do campo
de fase α + Fe 3 C (Figura 9.20) são relativamente complexas e similares àquelas descritas para os
sistemas eutéticos na Seção 9.7. Considere-se, por exemplo, uma liga de composição eutetóide
(0,77%C, em peso) quando ela é resfriada a partir de uma temperatura situada na região da fase γ,
digamos, 800 o C, isto é, começando no ponto a da Figura 9.22 e movendo-se para baixo ao longo
da linha vertical xx' . Inicialmente, a liga é composta inteiramente da fase austenita, tendo uma
composiçào de0,77%C, em peso, e a correspondente microestrutura, são indicadas na Figura 9.22.
Quando a liga for resfriada, não haverá nenhuma mudança até que se atinja a temperatura eutetóide