9.81 Sabe-se que um aço contém 93,65 % p Fe, 6,0 % p Mn e 0,35 % р C.
(a) Qual é a temperatura eutetoide aproximada dessa liga?
(b) Qual é a fase proeutetoide quando essa liga é resfriada até uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoide?
(c) Calcule a quantidade relativa da fase proeutetoide e de perlita.Assuma que não existem alterações nas posições das outras fronteiras entre fases com a adição do Mn .

Passo 1

O aço em questão tem composição de 0,35\% em massa de carbono, o que o coloca no ramo hipoeutetóide do diagrama de fases ferro–carbono. Vamos usar o diagrama Fe–C para:
  1. Identificar a temperatura eutetoide e sua composição em carbono;
  2. Verificar que tipo de fase proeutetóide se forma ao resfriar logo abaixo da eutetoide;
  3. Calcular as frações de fase proeutetóide e de perlita via regra da alavanca, usando como limites de composição em carbono na eutetoide C_{\alpha}=0,022\% e C_{\gamma}=0,76\%.

Passo 2

A temperatura eutetoide do sistema ferro–carbono puro é aproximadamente
727^\circ\text{C}
e a composição eutetoide em carbono é 0,76\%.

Passo 3

Como a composição do aço 0,35\% é menor que 0,76\%, trata-se de um aço hipoeutetóide. Assim, ao resfriar logo abaixo de 727^\circ\text{C} forma-se primeiro ferrita proeutetóide \alpha, seguida da transformação eutetoide \gamma \to \alpha + \text{perlita}.

Passo 4

Aplicando a regra da alavanca em \displaystyle T\lesssim 727^\circ\text{C}:
C_0=0,35\%,\quad C_{\alpha}=0,022\%,\quad C_{\gamma}=0,76\%.
Fração de ferrita proeutetóide \alpha_{p}:
W_{\alpha_{p}} =\frac{C_{\gamma}-C_{0}}{C_{\gamma}-C_{\alpha}} =\frac{0,76-0,35}{0,76-0,022} =\frac{0,41}{0,738} \approx0,556
Fração de perlita P:
W_{P} =\frac{C_{0}-C_{\alpha}}{C_{\gamma}-C_{\alpha}} =\frac{0,35-0,022}{0,738} =\frac{0,328}{0,738} \approx0,444

Resposta

(a) Aproximadamente 727^\circ\text{C}.
(b) Ferrita proeutetóide \alpha.
(c) Fração de ferrita proeutetóide \approx55{,}6\% e fração de perlita \approx44{,}4\%.

Exercícios relacionados