Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

uma concentração de carbono intermediária, transforma-se a uma fase ferrita, tendo um muito menor
teor de carbono e também à cementita, com muito maior concentração de carbono. Para átomos
de carbono se segregarem seletivamente na fase cementita, difusão é necessária. A Figura 10.3
ilustra esquematicamente mudanças microestruturais que acompanham esta reação eutetóide quando
a perlita é formada: a direção da difusão do carbono é indicada pelas setas. Átomos de carbono se
difundem para longe das regiões de ferrita e dirigindo-se para as camadas de cementita, para dar
uma concentração de 6,70%C em peso, à medida em que a perlita se estende do contorno de grão
para o dentro dos grãos de austenita não reagida. A perlita em camadas se forma porque os
átomos de carbono precisam se difundir apenas distâncias mínimas com esta estrutura.
Figura 10.3 - Representação esquemática da formaçào de perlita a partir de austenita; direção de
difusão de carbono indicada por setas.
Temperatura desempenha um importante papel na transformação da austenita-à-perlita. A
dependência em relação à temperatura de uma liga ferro-carbono de composição eutetóide
conforme indicado na Figura 10.4, que grafica curvas em forma de S da porcentagem de
transformação versus o logarítmo do tempo em 3 diferentes temperaturas. Para cada curva, dados
foram coletados após resfriamento rápido de uma amostra composta de 100% de austenita à
temperatura indicada; aquela temperatura foi mantida constante através de todo o curso da reação.
Figura 10.4 - Uma liga ferro-carbono de composição eutetóide (0,77%C, em peso), fração reagida
isotermicamente versus o logarítmo do tempo para a transformação da austenita à perlita.
Um modo mais conveniente de representar a dependência desta transformação tanto em
relação ao tempo quanto em relação à temperatura é a porção da base da Figura 10.5. Aqui, os
eixos vertical e horizontal são, respectivamente, temperatura e o logaritmo do tempo. Duas curvas
sólidas são graficadas; uma representa o tempo requerido em cada temperatura para o início ou
partida da transformação; a outra é para a conclusão da transformação. A curva tracejada
corresponde a 50% da transformação completa. Estas curvas foram geradas a partir de uma série
de gráficos da porcentagem de transformação versus o logaritmo do tempo tomado ao longo de
uma faixa de temperatura. A curva em forma de S [para 675 o C(1247 o F)], na porção superior da
Figura 10.5, ilustra como a transferência de dados é feita.
Figura 10.5 - Demonstração de como um diagrama de transformação isotérmica (base) é gerado a
partir de medições de porcentagem de transformação-versus-logarítmo do tempo (topo).
(Adaptado a partir de H.Boyer,Editor, Atlas of Isothermal Transformation and Cooling
Transformation Diagrams, American Society for Metals, 1977,p.369).
Na interpretação destes diagramas, note-se primeiro que a temperatura eutetóide [727 o C
(1341 o F)] é indicada por uma linha horizontal; em temperaturas acima da eutetóide e para todos os
tempos, apenas austenita existirá,como indicado na figura. A transformação austenita-à-perlita