TRANSFORMAÇÕES DO FERRO FERRO ALFA α - GAMA γ - DELTA δ

O ferro possui três tipos de estruturas cristalinas no estado sólido.Podemos chamá-las de fases. Se aquecermos o ferro a partir da temperatura ambiente até a da ebulição, teremos cinco fases:

3 fases sólidas - Fe-α, Fe-γ, Fe-δ.

Fase líquida - ferro derretido.

Fase gasosa - acima de 2860 ºC.

Podemos seguir o gráfico acima, que mostra a dilatação e mudança de fase de uma barra de ferro puro sendo aquecida. Na temperatura ambiente temos ferro alfa (CCC). Conforme a temperatura vai aumentando, a barra vai se dilatando, devido à dilatação térmica. 

Em 912ºC ocorre uma leve contração na barra. Isso quer dizer que ocorreu alguma coisa. O ferro mudou de fase, porém continua sólido! Ele mudou de ferro alfa - CCC para ferro gama - CFC.

A estrutura CFC possui um fator de empacotamento maior (0,74 contra 

os 0,68 da estrutura CCC), ou seja, os átomos se arranjam de uma forma mais densa. Como os átomos se arranjam “melhor”, o volume da peça diminui, então a densidade aumenta (densidade é massa de um corpo dividido pelo volume deste corpo, se a massa não muda e o volume diminui então a densidade aumenta). 

Depois de transformado, continuando o aquecimento, o volume continua a aumentar devido a dilatação linear. 

Quando se atinge a temperatura de 1392 ºC, ocorre uma expansão. Isto quer dizer que houve novamente uma transformação de fase. Neste caso, do ferro gama - CFC para ferro delta - CCC. Como o ferro delta é idêntico ao ferro alfa e possui menor fator de empacotamento, há uma dilatação quando da mudança de fase.

 

 A 1536ºC temos uma nova transformação de fase, para o estado líquido,  Neste ponto não é mais possível medir a dilatação térmica.