Materiais Para Engenharia
Por: Thiagoferreira21 • 6/4/2022 • Trabalho acadêmico • 1.120 Palavras (5 Páginas) • 82 Visualizações
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Faculdades Integradas Einstein de Limeira
LISTA DE EXERCÍCIOS 1
MATERIAIS PARA ENGENHARIA II
Limeira
2022
1. Considerando o diagrama de equilíbrio Fe-Fe3C, defina:
- Aço e ferro fundido: Aços, teores de carbono menores que 2,11% e ferros fundidos, teores de carbono maiores que 2,11%.
- Campo austenítico e temperatura de austenitização: O campo austenítico é o local onde se encontra uma fase sólida, não magnética, constituída pelo ferro na estrutura CFC. A temperatura de austenitização, em princípio, uma temperatura de 50°C, acima do limite superior da zona critica, é adequada para austenitização. Entretanto, quanto maior for a temperatura de austenitização, tanto mais homogênea será a austenita.
- Zona crítica: Essa região é chama zona critica porque é onde as células unitárias de CCC se transformam em CFC durante o aquecimento do aço.
- Temperatura eutetóide: O ponto eutetóide é a menor temperatura de equilíbrio entre a ferrita e a austenita, correspondendo a 0,77%C. E os aços podem ser eutetóides, hipoeutetóides ou hipereutetóides.
- Aços hipoeutetóide e hipereutetóide: Aços hipoeutetóides são ligas com a composição de carbono menor do que 0,77% e apresentam uma microestrutura formada por ferrita e perlita. Aços hipereutetóides são ligas que apresentam teores de carbono que variam entre 0,78% e 2,14%.
- Cite algumas das características que definem os constituintes ferrita, perlita e austenita.
Ferrita (Fe-a): Estrutura CCC, em solução sólida com uma solubilidade restrita do carbono no Fe, possui uma dureza baixa e material dúctil, trata-se de um material magnético e encontra-se estável em temperaturas baixas.
Perlita (Fe-a//Fe3C): Presente na fase eutetóide com dureza moderada e baixa tenacidade.
Austenita (Fe-Y): Estrutura CFC, em uma solução sólida com solubilidade ampla do carbono no Fe, possui uma dureza moderada e dúctil, material não magnético e estável em temperaturas altas, porém, metaestável em temperatura ambiente.
- Descreva a sequência de transformação de fase de um aço SAE1040 a partir do campo austenítico até a temperatura ambiente. Represente esquematicamente a formação dos constituintes em cada etapa. Considere que o processo atenda aos requisitos do equilíbrio.
Como o aço SAE1040 possui uma porcentagem de 0,4% de carbono, ele é considerado um aço hipoeutetoide, portanto podemos descrever a sua microestrutura conforme o diagrama abaixo.
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- Considerando um processo no equilíbrio, qual dos materiais abaixo apresenta a maior porcentagem de fase perlítica? Justifique a sua resposta com base no diagrama de equilíbrio Fe-Fe3C. O que podemos dizer a respeito da dureza relativa destes aços?
SAE 1060
SAE 1020
SAE 1045
- Explique a variação da solubilidade do carbono nas fases Fe-α e Ferro-ϒ. Qual os tipos de interstícios presentes nestas estruturas? Quais as diferenças entre eles?
O ferro puro, apresenta-se até 910°C sob a sua forma alotrópica alfa (Fe- α), e a partir de 910°C até 1390°C no estado alotrópico gama (Ferro-ϒ). Essas formas se caracterizam por formarem reticulados cristalinos diferentes, e a principal consequência disso é que o ferro gama pode manter em solução o carbono ao passo que o fero alfa não.
Entretanto a solubilidade do carbono no ferro gama (Ferro-ϒ) não é limitada. Ela é máxima a 1130°C e corresponde a 2,0% de carbono. À medida que cai a temperatura, a partir de 1130°C, a quantidade de carbono que é solúvel no (Ferroϒ) é cada vez menor, até se atingir 0,8% de carbono, correspondente a uma temperatura de 723°C.
Por outro lado, a solubilidade solida do carbono em ferro alfa (Fe-α), não é nula.
A temperatura ambiente, cerca de 0,006% de carbono se dissolvem no ferro alfa (Fe-α) e essa quantidade aumenta com a temperatura ate que a 723°C, 0,025% de carbono pode se dissolver no ferro alfa. Dessa temperatura até 910°C, há decréscimo novamente de solubilidade sólida do carbono ferro alfa (Fe-α).
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