Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING An Introduction
William D. Callister, Jr., John Wiley & Sons, 1991
10. TRANSFORMAÇÕES DE FASE EM METAIS: Desenvolvimento
de Microestrutura e Alteração de Propriedades Mecânicas
10.1 - INTRODUÇÃO
Uma razão para a versatilidade de materiais metálicos reside na larga faixa de propriedades
mecânicas que êles possuem, que são acessíveis à administração por vários meios. Três mecanismos
de fortalecimento foram discutidos no Capítulo 7, isto é, refinamento de grão , endurecimento por
solução e endurecimento por deformação. São disponíveis técnicas adicionais por meio das quais
propriedades mecânicas são confiadas às características da microestrutura.
O desenvolvimento de microestrutura em ligas tanto monofásicas quanto bifásicas
ordinariamente envolve algum tipo de transformação de fase - uma alteração no número e/ou caráter
das fases. A primeira porção deste capítulo é devotada a uma breve discussão de alguns dos
princípios básicos que se relacionam às transformações que envolvem fases sólidas. Porquanto a
maioria das transformações de fase não ocorram instantâneamente, considração é dada à
dependência do progresso da reação em relação tempo, ou taxa de transformação. Isto é seguido
por uma discussão do desenvolvimento de microestrutura de 2 fases para ligas ferro-carbono. São
introduzidos diagramas de fases modificados que permitem determinação da microestrutura que
resulta a partir de um tratamento térmico específico. Finalmente, outros microconstituintes em adição
à perlita são apresentados e, para cada um, as propriedades mecânicas são discutidas.
TRANSFORMAÇÕES DE FASES
10.2 - CONCEITOS BÁSICOS
Uma variedade de transformações de fase são importantes no processamento de materiais e,
usualmente, elas envolvem alguma alteração da microestrutura. Para propósitos desta discussão,
estas transformações são divididas em 3 classificações. Num grupo estão transformações simples
dependentes da difusão nas quais não existem nenhuma mudança nem no número nem na
composição das fases presentes. Estas incluem solidificação de um metal puro, transformações
alotrópicas e recristalização e crescimento de grão (vide Seções 7.12 e 7.13).
Num outro tipo de transformação dependente da difusão, existe alguma alteração em
composições de fase e às vezes no número de fases presentes; a microestrutura final ordinariamente
consiste de 2 fases. A reação eutetóide, descrita pela Equação 9.16, é deste tipo; ela recebe
atenção adicional na Seção 10.5.
O terceiro tipo de transformação é sem difusão, na qual uma fase metaestável é formada.
Como discutida na Seção 10.5, uma transformação martensítica, que pode ser induzida em alguns
aços, cai nesta categoria.