Qual a diferença entre perlita fina e grossa do ponto de vista microestrutural, de dureza e limite de resistência à tração. Como podemos obter cada uma dessas microestruturas para um mesmo aço hipotético?
Passo 1
O enunciado pede para comparar perlita fina e perlita grossa em termos de
- microestrutura,
- dureza (
) e limite de resistência à tração ( ),
e explicar como obter cada uma dessas microestruturas partindo de um mesmo aço hipotético (por exemplo um aço eutetóide comde carbono). Para isso vamos usar conceitos de transformação isotérmica da austenita (diagrama TTT) e o efeito do espaçamento lamelar sobre as propriedades mecânicas.
Passo 2
Do ponto de vista microestrutural:
- Perlita grossa: as lamelas de ferrita e cementita são relativamente espessas, com espaçamento lamelar maior (tipicamente
); há menor área de interface ferrita–cementita. - Perlita fina: as lamelas são muito mais finas, com espaçamento lamelar reduzido (tipicamente
), aumentando significativamente a área de interface.
Passo 3
Em dureza e resistência à tração ocorre o seguinte:
- Quanto menor o espaçamento lamelar
, maior o efeito de obstáculo ao movimento de discordâncias na ferrita (reforço de partição pela cementita) – isso eleva tanto quanto . - Logo, perlita fina apresenta maior dureza e maior
do que perlita grossa, porque a densidade de interfaces ferrita–cementita é maior e impede melhor o deslizamento.
Passo 4
Como obter cada microestrutura no mesmo aço (mesma composição)?
- Para perlita grossa: fazer um resfriamento lento da austenita através da zona de transformação, por exemplo resfriar em forno ou em ar de modo a passar pela faixa de
- C com taxa de resfriamento baixa ( C/s), ou manter isoterma em torno de C por tempos maiores (alguns minutos). - Para perlita fina: resfriar mais rapidamente até a faixa de transformação mais baixa (
- C) e manter isoterma curta (fração de minuto) ou mesmo resfriamento contínuo rápido (vários C/s, ex. óleo ou água), de forma a acionar a nucleação intensa de lamelas finas.