9.80 Um aço contém 95,7 %p Fe, 4,0 %p W, e 0,3 %p C.
(a) Qual é a temperatura eutetoide dessa liga?
(b) Qual é a composição eutetoide?
(c) Qual é a fase proeutetoide?
Assuma que não existem alterações nas posições das outras fronteiras entre fases por causa da adição do W .

Passo 1

O enunciado descreve uma liga de aço com composição em massa de \,95,7\% Fe, \,4,0\% W e \,0,3\% C. Queremos determinar (a) a temperatura eutetoide, (b) a composição eutetoide e (c) a fase proeutetoide. Como o tungstênio não altera as fronteiras de fase no diagrama Fe–C, tratamos o sistema como se fosse binário Fe–C, com W “inerte” mantendo-se em proporção constante.

Passo 2

No diagrama de fases Fe–C, a reação eutetoide
\gamma \;\longrightarrow\;\alpha + \text{Fe}_3\text{C}
ocorre à temperatura de \,727\\ ^\circ\mathrm{C} (aprox. \,723\\ ^\circ\mathrm{C} a \,727\\ ^\circ\mathrm{C}, valor usualmente adotado). Logo, a temperatura eutetoide dessa liga é
T_{\text{eut}} = 727\\ ^\circ\mathrm{C}\,.

Passo 3

A composição eutetoide em carbono no aço Fe–C puro é cerca de \,0,76\% C. Como assumimos que W não desloca essa fronteira, a fração de C no ponto eutetoide continua sendo \,0,76\%. Mantendo \,4,0\% W fixo, a fração de Fe desse ponto é
100\% - 4,0\% - 0,76\% = 95,24\%\quad.
Portanto, em massa, a composição eutetoide é
\text{Fe}:95,24\%,\quad \text{W}:4,0\%,\quad \text{C}:0,76\%\,.

Passo 4

A fase proeutetoide é aquela que se forma acima da temperatura eutetoide, antes da reação \gamma\to\alpha+\mathrm{Fe}_3\mathrm{C}. Como a composição de C da liga 0,3\% é menor que a composição eutetoide 0,76\%, o excesso de fase que se forma ao resfriar pela região \gamma+\alpha é a ferrita \alpha. Logo, a fase proeutetoide dessa liga é a ferrita.

Resposta

(a) T_{\text{eut}} = 727\\ ^\circ\mathrm{C}.
(b) Composição eutetoide: Fe 95,24\%, W 4,0\%, C 0,76\%.
(c) A fase proeutetoide é a ferrita \alpha.

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