Qual é o efeito da velocidade de resfriamento na formação da ferrita proeutetóide durante o resfriamento de um aço hipoeutetóide? O mesmo fenômeno ocorre com a formação de cementita proeutetóide? Que diferença podemos observar na comparação entre os dois.
Passo 1
O enunciado pergunta sobre o efeito da velocidade de resfriamento na precipitação da ferrita proeutetóide (
) num aço hipoeutetóide, se o mesmo vale para a cementita proeutetóide (
) e qual a diferença entre esses dois comportamentos.
Passo 2
Quando resfriamos um aço hipoeutetóide até abaixo da linha
, começa a precipitar ferrita proeutetóide (
) nos contornos de grão de austenita. A fração total de
é dada pela regra da alavanca no diagrama de fases Fe–C e não muda com a velocidade de resfriamento, desde que haja tempo suficiente para a transformação. O que muda é a morfologia:
- Em resfriamento lento há pouco subresfriamento, baixa taxa de nucleação e crescimento preferencial em poucos sítios, resultando em lâminas ou bastões de ferrita grosseiros.
- Em resfriamento rápido o subresfriamento é maior, a taxa de nucleação sobe e gera-se uma microestrutura mais refinada, com lâminas ou grãos de
mais finos e distribuídos.
Passo 3
No caso de um aço hipereutetóide, acima de
C, precipita-se cementita proeutetóide (
) também ao cruzar a linha
. A quantidade teórica de
é, analogamente, determinada pela alavanca e independe da velocidade de resfriamento, se a reação ocorrer completamente. Em resfriamento lento forma-se uma rede ou glóbulos grosseiros de cementita nos contornos de grão, enquanto em resfriamento mais rápido o maior subresfriamento tende a gerar núcleos de cementita mais numerosos e finos – até poder haver supressão parcial se for rápido demais, deslocando carbono para perlita ou bainita.
Passo 4
Comparando os dois casos, ambos apresentam refino de morfologia ao aumentar a taxa de resfriamento, mas a sensibilidade é diferente. A ferrita proeutetóide costuma nuclear e crescer mais facilmente (difusão de Fe e C é relativamente rápida), de modo que mesmo taxas moderadas produzem
fina antes de se formar perlita. Já a cementita proeutetóide tem nucleação mais difícil e depende fortemente do carbono rejeitado; em resfriamentos muito rápidos pode chegar a não se formar em contornos, fazendo com que o carbono se incorpore no perlita ou bainita.
Resposta
A velocidade de resfriamento não altera a fração final de ferrita proeutetóide nem de cementita proeutetóide (ambas vêm da regra da alavanca), mas muda claramente a morfologia: resfriamentos lentos geram precipitados grossos e em rede, enquanto resfriamentos rápidos provocam subresfriamento, aumento de núcleos e precipitados mais finos. A diferença é que a ferrita pró-eutetóide raramente é suprimida (difusão rápida de Fe e C), ao passo que a cementita pró-eutetóide é mais facilmente atrasada ou até suprimida em resfriamentos muito rápidos, transferindo o carbono para perlita ou bainita.