O Diagrama Ferro-Carbono (DFC)
O mapa dos aços: o que realmente acontece no aquecimento e no resfriamento
AI generated O diagrama ferro- é o mapa mais importante da ciência dos materiais. Ele mostra qual microestrutura um aço assume em determinada temperatura e teor de carbono — e, com isso, por que a solda endurece na . Quem lê o DFC entende o endurecimento, a tendência a trincas e o tratamento térmico, em vez de apenas decorar.
O (DFC) é o mapa onde cada aço está localizado. No eixo horizontal está o teor de , no vertical a temperatura. O diagrama te diz: Nessa temperatura e com esse teor de C, seu aço tem exatamente essa microestrutura.
O ferro puro passa por duas transformações de rede durante o aquecimento. Abaixo de 911 °C, ele é — uma microestrutura macia e facilmente deformável, com rede cúbica de corpo centrado, que quase não dissolve (no máximo 0,02 %). Entre 911 °C e 1392 °C, vira , uma rede cúbica de face centrada que absorve bem mais (até 2,06 %). Esse é exatamente o ponto-chave: é bem solúvel na , mas praticamente insolúvel na .
Se você resfria um aço lentamente, o quer sair da . A 723 °C — a temperatura do perlita — a se decompõe em uma mistura fina de e (carboneto de ferro Fe₃C). Essa mistura lamelar é chamada de . A 0,8 % de fica o ponto eutetóide: toda a vira de uma vez. Abaixo disso (0,02–0,8 % C), forma-se primeiro e o resto vira ; acima (0,8–2,06 % C), forma-se primeiro nos contornos de grão e o resto vira .
A 2,06 % de termina a região dos aços e começa a do ferro fundido. O ferro fundido tem tanto que, na solidificação, formam-se grafita ou ledeburita — por isso ele é frágil e fundível, mas não forjável.
Para você, como soldador, o DFC é a explicação de tudo o que acontece na solda. Na , o aquece o aço acima de 900 °C — tudo vira . Quando a esfria rápido, o não tem tempo de precipitar como . Em vez disso, a rede vira bruscamente e forma — dura como vidro, frágil, propensa a trincas. Quanto mais , mais dura e perigosa é a .
Por isso dois valores são tão importantes: o teor de carbono determina a máxima, e a velocidade de resfriamento determina quanto dela realmente se forma. Os dois juntos explicam por que você pré-aquece chapas grossas e solda aços com alto teor de carbono apenas com cuidado.