Desenhe o sistema ferro-carbono indicando todas as temperaturas de transformações, reações invariantes, ponto eutético, etc.
Passo 1
O enunciado pede para desenhar o diagrama de fases Fe–C (ferro–carbono), indicando todos os pontos e temperaturas de transformação: curvas liquidus e solidus, linhas
,
,
e
, e as reações invariantes (peritética, eutética, eutetóide) com os respectivos pontos (composição e temperatura).
Passo 2
Definimos os eixos do diagrama: eixo horizontal é a composição em
de carbono, de
a
(limite de solubilidade máxima de C em
), e eixo vertical é a temperatura em
, de aproximadamente
até
.
Passo 3
Identificamos as fases envolvidas e suas regiões:
- L: líquida
- δ: ferrita delta (rede cúbica centrada no corpo, estável acima de
até o peritético) - γ: austenita (cúbica de face centrada)
- α: ferrita alfa (cúbica centrada do ferro)
- F
C: cementita
Passo 4
Marcamos as principais curvas críticas:
- Liquidus: temperatura em que inicia a solidificação do líquido.
- Solidus: temperatura em que termina a solidificação (entramos em região todo sólido).
-
(às vezes não mostrado): ponto de fissão em Fe puro a . - Peritético
L a e C. -
: linha que separa de γ puro, vai de em C até em ≃ C. -
: linha que separa γ de F C, de em C até em C. -
(eutetóide): reação F C a e C. -
(Curie da α): α ferromagnética→paramagnética a ≃ .
Passo 5
Listamos as reações invariantes e seus pontos:
- Peritético:
- Eutético:
- Eutetóide:
Passo 6
Esboço esquemático (ASCII) do diagrama Fe–C:
T (°C)
|
1540 ──●──────────────●───────── L puro Fe (\(1538\circ\)C)
\ /
1493 ●───\ Peritético/─── \(\delta+\) L
\ /
│\ /
1147 ─────┼ ●────●─── L \(\to\gamma+\)F\(e_{3}\)C (eutético 4,30%C)
│ γ │
910 ─────┤ │
770 ─────┤ \(A_{2}\) │
727 ─────●───────────────── \(\gamma\to\alpha+\)F\(e_{3}\)C (eutetóide 0,76%C)
│\ \
│ \ \
●──\────● \(\alpha+\gamma\) region até \(A_{3}\)
0 %C \(0,170,764,306,67\) %C
perít. eutet. cementita
Legenda rápida das linhas:
• Curva liquidus (superior)
• Curva solidus (logo abaixo)
• em
(
puro) não mostrado aqui em detalhe
• e
delimitam a região γ pura
• a
é a linha eutetóide
• Curva liquidus (superior)
• Curva solidus (logo abaixo)
•
•
•
Resposta
Diagrama de fases Fe–C conforme esboço acima, com todas as temperaturas de transformação, linhas críticas (
,
,
,
), e reações invariantes (peritético a
, eutético a
, eutetóide a
).