Fornecem relações entre a temperatura, as composições e as quantidades de cada fase na condição de equilíbrio.
SISTEMA ISOMORFO
REGRA DA ALAVANCA
REGRA DA ALAVANCA
DIAGRAMA DE FASES
DIAGRAMAS DE EQUILÍBRIO
Os diagramas de equilíbrio são, sem dúvida, ferramentas valiosas no estudo da constituição das ligas metálicas. Contudo, as suas limitações devem ser realçadas, em particular, o fato destes diagramas mostrarem fases existentes em condições de equilíbrio termodinâmico. O estado de equilíbrio é o estado final ideal para processos naturais e pode ser representado matematicamente por um ponto de mínimo na energia livre (G) do sistema a temperatura (T) e pressão (P) constantes, isto é: DG = 0 (Condição de Equilíbrio)
Reações entre três fases em sistemas binários
O sistema ferro-carbono eutético
eutetóide
O sistema ferro-carbono Ferro Fundido Aço Diagrama de fases Fe- Fe3C , Ferrita (CCC)
eutético
, Austenita (CFC)
Transformações polimórficas
100X eutetóide
, Ferrita (CCC)
Macia e magnética
Dura e quebradiça (metaestável) Cementita (Fe3C)
Conceitos • Aços ≠ ferros fundidos. • α - ferrita α, solução sólida de carbono em ferro na estrutura cúbica de corpo centrado, estável na temperatura ambiente. • γ - austenita, solução sólida de carbono em ferro na estrutura cúbica de face centrada, instável na temperatura ambiente. • δ - ferrita δ, solução sólida de carbono em ferro na estrutura cúbica de corpo centrado, instável na temperatura ambiente. • Fe3C - cementita ou carbeto de ferro, solução sólida de carbono em ferro em estrutura ortorrômbica com 12 átomos de ferro e 4 átomos de carbono por célula unitária, estável na temperatura ambiente Perlita – Agregado mecânico de ferrita e cementita sob a forma lamelar. Forma-se da reação eutetóide. Ledeburita - Agregado mecânico de austenita e cementita sob a forma de pequenas áreas de austenita disseminadas na na cementita. Forma-se da reação eutética.
Composição eutetóide Detalhamento da perlita. Estrutura lamelar de cementita (áreas escuras) em matriz de ferrita (áreas claras)
Aços hipoeutetóides (C < 0.8%)
Característica microestrutural dos aços hipoeutetóides. Regiões de ferrita (áreas claras) e perlita (áreas escuras)
Ligas hipereutetóides
Característica microestrutural dos aços hipereutetóides. Regiões de cementita (áreas claras) e perlita (áreas escuras).
Resumo da evolução microestrutural dos aços carbono comum
VARIAÇÃO MICROESTRUTURAL COM O TEOR DE CARBONO
0,0%C
0,6%C
0,3%C
0,8%C
VARIAÇÃO DAS PROPRIEDADES COM O TEOR DE CARBONO
EFEITO DA TAXA DE AQUECIMENTO
EFEITOS DOS ELEMENTOS DE LIGA NO EUTETÓIDE