4.Identifique os efeitos da temperatura sobre as propriedades mecânicas dos aços-Carbono;
Passo 1
O enunciado pede para a gente entender como a temperatura afeta as propriedades mecânicas dos aços carbono. Para isso, vamos recorrer aos conceitos de mobilidade de discordâncias, transição dúctil-frágil e fenômenos de amolecimento e fluência em alta temperatura.
Passo 2
Efeito de resfriamento (baixas temperaturas)
– Ao diminuir a temperatura, a energia térmica das átomos cai, dificultando o movimento de discordâncias. Isso geralmente faz com que o limite de escoamento e a resistência à tração aumentem levemente.
– Por outro lado, a ductilidade e a tenacidade caem fortemente; abaixo da temperatura de transição dúctil-frágil (DTF) o aço passa a quebrar de modo frágil, com pouca deformação plástica antes da fratura.
– Em aços ferríticos-carbono, a DTF costuma ficar entre e
, dependendo da composição e do processo de fabricação.
– Ao diminuir a temperatura, a energia térmica das átomos cai, dificultando o movimento de discordâncias. Isso geralmente faz com que o limite de escoamento e a resistência à tração aumentem levemente.
– Por outro lado, a ductilidade e a tenacidade caem fortemente; abaixo da temperatura de transição dúctil-frágil (DTF) o aço passa a quebrar de modo frágil, com pouca deformação plástica antes da fratura.
– Em aços ferríticos-carbono, a DTF costuma ficar entre
Passo 3
Efeito de aquecimento moderado (até
)
– Nesse intervalo, a energia térmica favorece o deslizamento de discordâncias, reduzindo um pouco o limite de escoamento e a resistência à tração.
– A ductilidade e a capacidade de absorver energia antes da fratura tendem a aumentar, tornando o aço menos suscetível a trincas sob choques leves.
– Nesse intervalo, a energia térmica favorece o deslizamento de discordâncias, reduzindo um pouco o limite de escoamento e a resistência à tração.
– A ductilidade e a capacidade de absorver energia antes da fratura tendem a aumentar, tornando o aço menos suscetível a trincas sob choques leves.
Passo 4
Efeito de altas temperaturas (acima de
)
– Começa a ocorrer alívio de tensões internas e coalescência de precipitados, o que leva a uma queda acentuada no limite de escoamento, na resistência à tração e na dureza.
– Aparece o fenômeno de fluência (creep): sob carregamento constante, o aço sofre deformação lenta e progressiva.
– O módulo de elasticidade diminui, reduzindo a rigidez do componente, e a fadiga em regime térmico se agrava.
– Começa a ocorrer alívio de tensões internas e coalescência de precipitados, o que leva a uma queda acentuada no limite de escoamento, na resistência à tração e na dureza.
– Aparece o fenômeno de fluência (creep): sob carregamento constante, o aço sofre deformação lenta e progressiva.
– O módulo de elasticidade diminui, reduzindo a rigidez do componente, e a fadiga em regime térmico se agrava.
Resposta
Em baixas temperaturas: aumento moderado da resistência, mas forte queda de ductilidade e tenacidade (risco de fratura frágil abaixo da DTF).
Em temperaturas até ∼ C: ligeiro amolecimento (queda de escoamento e resistência) e aumento da ductilidade.
Acima de ∼ C: perda acentuada de resistência e dureza, redução do módulo elástico e surgimento de fluência (creep).
Em temperaturas até ∼
Acima de ∼