10.33 Classifique as seguintes ligas ferro-carbono e suas microestruturas associadas em ordem decrescente de dureza:
(a)
(b)
com esferoidita
(c)
com esferoidita
(d)
(a)
(b)
(c)
(d)
Passo 1
O enunciado pede para ordenar, em ordem decrescente de dureza, quatro ligas ferro-carbono com diferentes teores de carbono e diferentes microestruturas:
(a) de C com perlita grossa
(b) de C com esferoidita
(c) de C com esferoidita
(d) de C com perlita fina
Para resolver, vamos usar que a dureza aumenta com o teor de carbono e depende fortemente da morfologia da cementita (perlita fina é mais dura que perlita grossa, que por sua vez é mais dura que esferoidita).
(a)
(b)
(c)
(d)
Para resolver, vamos usar que a dureza aumenta com o teor de carbono e depende fortemente da morfologia da cementita (perlita fina é mais dura que perlita grossa, que por sua vez é mais dura que esferoidita).
Passo 2
Efeito do teor de carbono: quanto maior o teor de carbono, maior a fração de cementita na microestrutura, o que tende a aumentar a dureza. Logo, mantendo-se a mesma microestrutura, a liga com
de C é mais dura que a com
de C.
Passo 3
Efeito da microestrutura:
– Perlita é uma estrutura lamelar de ferrita e cementita que impede o deslizamento: quanto mais fina a lamela, maior a barreira aos discordamentos e, portanto, maior a dureza.
– Esferoidita apresenta cementita esférica dispersa em ferrita, oferecendo menos barreiras ao deslizamento e sendo a microestrutura mais macia entre as três.
Assim, em ordem de dureza: perlita fina > perlita grossa > esferoidita.
– Perlita é uma estrutura lamelar de ferrita e cementita que impede o deslizamento: quanto mais fina a lamela, maior a barreira aos discordamentos e, portanto, maior a dureza.
– Esferoidita apresenta cementita esférica dispersa em ferrita, oferecendo menos barreiras ao deslizamento e sendo a microestrutura mais macia entre as três.
Assim, em ordem de dureza: perlita fina > perlita grossa > esferoidita.
Passo 4
Agora combinamos os dois efeitos para cada caso:
– (d) é perlita fina com alto teor de C → maior dureza.
– (a) é perlita grossa com baixo teor de C → vem a seguir.
– (b) é esferoidita com alto teor de C → mais dura que esferoidita de baixo teor, mas ainda menos que perlita grossa.
– (c) é esferoidita com baixo teor de C → a mais macia.
– (d) é perlita fina com alto teor de C → maior dureza.
– (a) é perlita grossa com baixo teor de C → vem a seguir.
– (b) é esferoidita com alto teor de C → mais dura que esferoidita de baixo teor, mas ainda menos que perlita grossa.
– (c) é esferoidita com baixo teor de C → a mais macia.