Considerando o diagrama de fases ferro-carbono (Fe-C) e o processo de resfriamento lento em equilíbrio, descreva como se desenvolve a microestrutura nas seguintes condições:
Resfriamento a partir de
para um aço com
peso de carbono.
Para cada caso, indique: as transformações de fase que ocorrem durante o resfriamento; as microestruturas formadas (como ferrita, perlita ou cementita); as temperaturas aproximadas nas quais essas transformações acontecem.
Resfriamento a partir de
Passo 1
O enunciado pede o percurso de resfriamento em equilíbrio de um aço com
em peso de C, partindo de
até temperatura ambiente. Vamos usar o diagrama de fases Fe–C para identificar, em cada faixa de temperatura, quais fases aparecem, a que transformações correspondem e suas temperaturas aproximadas.
Passo 2
Logo abaixo de
entramos na região L +
(entre as curvas liquidus e solidus do diagrama). À medida que esfriamos de cerca de
para
, começa a solidificação, isto é, forma-se gradualmente austenita
a partir do líquido (L):
Continuando o resfriamento até aproximadamente
, chega-se ao solidus e toda a liga está solidificada como austenita (fase única
). De
até perto de
, a austenita é estável e permanece como única fase.
Passo 3
Ao atingir a linha A\textsubscript{Cm} (aprox.
para 1 % C), inicia-se a precipitação de cementita proeutetoide
ao longo dos contornos de grão de
. Assim formam-se filmes ou rede de cementita antes da transformação eutetoide:
Logo em seguida, ao cruzar a temperatura eutetoide A\textsubscript{1}
, a austenita remanescente transforma-se simultaneamente em perlita, que é uma mistura lamelar de ferrita
e cementita
:
Passo 4
Abaixo de
não ocorrem novas transformações em equilíbrio; o material final consiste em:
– Proeutetoide de cementita nos contornos de grão.
– Matriz perlítica (lamelas de e
).
– Proeutetoide de cementita nos contornos de grão.
– Matriz perlítica (lamelas de
Resposta
No resfriamento lento de aço 1 % C, começa-se com líquido puro em
, forma-se austenita até completar a solidificação em torno de
; em
precipita-se cementita proeutetoide nos contornos de grão; em
o restante de
se converte em perlita (ferrita + cementita lamelar). O produto final é uma mistura de cementita proeutetoide + perlita.