Nesta obra, a teoria de transformações de fase foi resumida em apenas sete capítulos.

No primeiro, são apresentadas as principais grandezas que podem ser medidas por estereologia ou metalografia quantitativa, para acompanhar a evolução (cinética) das transformações de fases

As principais técnicas experimentais de análise microestrutural utilizadas no estudo são introduzidas resumidamente no segundo capítulo. É dada ênfase na seleção de técnicas

Já no terceiro, são citados os conceitos introdutórios de termodinâmica e algumas definições e tentativas de classificação das transformações de fases. As principais equações usadas para descrever a cinética global são abordadas no capítulo seguinte Posteriormente, é descrito o conceito de energia de ativação e discutidas as curvas (ou diagramas) tempo, temperatura e transformação (TTT).

No quinto e no sexto são mostrados os conceitos fundamentais e algumas teorias clássicas envolvendo o surgimento e o crescimento de uma nova fase, respectivamente. Em outras palavras, a nucleação diz respeito à formação de uma interface entre a matriz e a nova fase, enquanto o crescimento está relacionado à migração desta interface

Para finalizar, é discutida a transformação martensítica, que pelas peculiaridades e importância tecnológica, mereceu um capítulo só para si.

Paulo Rangel Rios – Engenheiro metalúrgico, graduado pelo Instituto Militar de Engenharia (IME-RJ) em 1978. Obteve o título de mestre em engenharia metalúrgica também no Instituto Militar de Engenharia em 1981 e o de Ph.D. em engenharia metalúrgica e de materiais na Universidade de Cambridge em 1986, onde foi orientado do professor Sir Robert Honeycombe. Foi professor adjunto do Instituto Militar de Engenharia e professor associado da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. Foi professor visitante na Universidade de Tokyo em 1997, no Institut für Metallkunde und Metallphysik, RWTH – Aachen em 2000 e na Universidade de São Paulo em 2002. Orientou mais de 20 dissertações de mestrado e teses de doutorado e publicou mais de 150 trabalhos em periódicos e congressos no Brasil e no exterior. É revisor de importantes periódicos indexados de circulação internacional. É bolsista (nível IA) do CNPq e “Cientista do Nosso Estado” pela Faperj. Desde 1994, é professor titular na Escola de Engenharia Industrial Metalúrgica de Volta Redonda da Universidade Federal Fluminense.

Angelo Fernando Padilha – Engenheiro de materiais, graduado pela Universidade Federal de São Carlos em 1974. Obteve os títulos de mestre em engenharia (Escola Politécnica da USP, 1977) e Doktor-Ingenieur (Universität Karlsruhe, 1981). Trabalhou por mais de uma década no IPEN. Foi pesquisador visitante no Max-Planck Institut (Stuttgart, 1982) e na Ruhr-Universität (Bochum, 1987-88), e professor visitante na University of Wales (Swansea, Reino Unido, 1998). Deu assessoria para várias empresas. É autor de quatro livros e de cerca de 200 trabalhos publicados no Brasil e no exterior. É autor convidado da Encyclopedia of Materials (Editora Elsevier), do Handbook of Aluminum e do Handbook of Heat Treatment of Steels (Editora Marcel Dekker). Orientou 30 dissertações de mestrado e teses de doutorado. É bolsista de produtividade em pesquisa (nível IA) do CNPq. Desde 1988, é docente do Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais da EPUSP, onde foi aprovado nos concursos de livre-docência (1989) e professor titular (1992).

Capítulo 1 – Noções básicas de estereologia quantitativa

1.1 – Introdução
1.2 – Classificação das microestruturas
1.3 – Quantificação das microestruturas
1.4 – Terminologia e notação dos parâmetros
1.5 – Equações básicas da metalografia quantitativa
1.6 – Alguns exemplos de determinação
         1.6.1 – Fração volumétrica
         1.6.2 – Tamanho de grão
1.7 – Tipos de microestruturas bifásicas
1.8 – Microestruturas contendo dispersão de partículas
1.9 – Velocidade de nucleação
1.10 – Velocidade de crescimento
1.11 – Comentários finais


Capítulo 2 – Principais técnicas de caracterização microestrutural

2.1 – Introdução
2.2 – Observação direta da microestrutura: microscopia
         2.2.1 – Microscopia óptica
         2.2.2 – Microscopia eletrônica
         2.2.3 – Microscopia eletrônica de varredura
         2.2.4 – Microscopia eletrônica de transmissão
                     2.2.4.1 – Preparação de amostras para MET
                     2.2.4.2 – Formação de imagens em MET
                                    2.24.2.1 – Formação de imagens em MET: sólidos amorfos
                                    2.2.4.2.2 – Formação de imagens em MET: sólidos cristalinos
                     22.4.3 – Algumas aplicações típicas de MET
         2.2.5 – Microscopia de campo iônico
2.3 – Determinação da estrutura cristalina: difração
         2.3.1 – Difração de raios X
                     2.3.1.1 – Direção do feixe difratado (Lei de Bragg)
                     2.3.1.2 – Intensidade do feixe difratado
                     2.3.1.3 – Principais métodos de difração de raios X
                     2.3.1.4 – Algumas aplicações típicas de difração de raios X
         2.3.2 – Difração de elétrons em MET
         2.3.3 – Difração de elétrons retroespalhados
         2.3.4 – Difração de nêutrons
2.4 – Orientação preferencial ou textura cristalográfica
         2.4.1 – Origens da textura cristalográfica
         2.4.2 – Determinação da textura cristalográfica
         2.4.3 – Determinação da textura pelo método do difratômetro de raios X
2.5 – Determinação das relações de orientação entre as fases
2.6 – Determinação da composição química das fases e micro-regiões
2.7 – Extração de precipitados
2.8 – Técnicas indiretas
         2.8.1 – Dilatometria
         2.8.2 – Análise térmica
         2.8.3 – Resistividade elétrica
         2.8.4 – Dureza, microdureza e outros ensaios mecânicos.
2.9 – Comentários finais


Capítulo 3 - Classificação das transformações de fases 89

3.1 – Introdução
3.2 – Definição de fase
3.3 – Noções introdutórias sobre termodinâmica
3.4 – Reações homogêneas e reações heterogêneas
3.5 – Classificação termodinâmica das transformações de fases
3.6 – Classificação com base em mecanismos de transformação
3.7 – Classificação de Guy
3.8 – Breve descrição das transformações de fases mais comuns
3.9 – Comentários finais


Capítulo 4 - Cinética global de transformações de fases

4.1 – Introdução
4.2 – Definições de velocidade de reação
4.3 – Equação cinética e constante cinética
4.4 – Equações cinéticas para reações homogêneas
4.5 – Reações de primeira ordem
4.6 – Descrição da curva de fração volumétrica versus tempo em reações heterogêneas
         4.6.1 – Interpretação de n e k da equação de JMAK
                     4.6.1.1 – Saturação de sítios e taxa de crescimento constante
                     4.6.1.2 – Taxa de nucleação constante e taxa de crescimento também constante
                     4.6.1.3 – Decaimento exponencial do número de sítios
4.7 – Processos termicamente ativados e a equação de Arrhenius
4.8 – Curvas TTT e CCT
4.9 – Comentários finais


Capítulo 5 – O início das transformações de fase

5.1 – Introdução
5.2 – Nucleação homogênea
         5.2.1 – Formação do núcleo de nova fase
         5.2.2 – Energia livre para nucleação homogênea
5.3 – Taxa de nucleação
         5.3.1 – Distribuição de equilíbrio de embriões no vapor não saturado
         5.3.2 – Teoria de Volmer e Weber
5.4 – Nucleação heterogênea
         5.4.1 – Nucleação heterogênea sobre uma superfície
         5.4.2 – Nucleação nos contornos de grão
5.5 – Efeito da cristalografia na nucleação
         5.5.1 – Efeito da energia elástica na nucleação
         5.5.2 – Interface incoerente
         5.5.3 – Interface coerente
         5.5.4 – Nucleação em sistemas binários
5.6 – Comentários finais


Capítulo 6 - Crescimento

6.1 – Introdução
6.2 – Migração termicamente ativada da interface
6.3 – Crescimento de precipitados
6.4 – Equilíbrio local
6.5 – Crescimento difusional de precipitados sem efeito da curvatura
6.6 – Crescimento difusional de precipitados em forma de agulhas ou placas
6.7 – Coalescimento de partículas
6.8 – Crescimento lamelar: precipitação descontínua reações eutetóides
6.9 – Espaçamento mínimo e curvatura das interfaces
6.10– Crescimento controlado por difusão de soluto na matriz
6.11– Crescimento controlado por difusão de soluto na interface


Capítulo 7 – Transformação martensítica

7.1 – Introdução
7.2 – Temperatura de transformação
7.3 – Estrutura, morfologia e resistência mecânica.
7.4 – Nucleação da martensita
7.5 – Cristalografia e correspondência atômica
7.6 – Analogia com maclação mecânica
7.7 – Deformação de Bain
7.8 – Subestrutura da martensita e cristalografia
7.9 – Martensitas induzidas por deformação

Índice remissivo de assuntos