Explique e exemplifique como ocorre o desenvolvimento da microestrutura da liga ferro-carbono (escolha uma temperatura e posição no diagrama de fases arbitrária).

Passo 1

Resumindo, a questão pede para a gente escolher um ponto qualquer no diagrama de fases ferro-carbono e descrever como a microestrutura se desenvolve ao resfriar. O conteúdo envolvido é transformação de fases em ligas de ferro-carbono, mais especificamente a formação de fases sólidas (ferrita, perlita, cementita etc.) a partir da austenita. Para resolver precisamos entender as linhas de equilíbrio ( A_{1}, A_{3}, Aₑ) e a sequência de eventos ao passar por elas durante o resfriamento.

Passo 2

Escolha do ponto no diagrama: vamos usar uma liga hipoeutetetoide com 0,4\,\%\mathrm{\,C}. Esse ponto fica entre as linhas A_{1} \approx723\,^\circ\mathrm{C} e A_{3} (cerca de 790\,^\circ\mathrm{C}). Acima de 790\,^\circ\mathrm{C} toda a liga é austenita \gamma.

Passo 3

Resfriamento de 800\,^\circ\mathrm{C} (100 K acima de A_{3}) até a temperatura A_{3}:\
Austenita homogênea, grãos equiaxiais de \gamma, composição de carbono uniforme 0,4\,\%\mathrm{C}. Não ocorre nucleação de outras fases até alcançar A_{3}.

Passo 4

Ao atingir a linha A_{3} \approx790\,^\circ\mathrm{C}, começa a precipitação de ferrita \alpha nos contornos de grão de austenita. A ferrita tem solubilidade muito baixa de carbono (até 0,02\,\%\mathrm{C}), então ela cresce com quase nenhum C. À medida que resfriamos de 790\,^\circ\mathrm{C} até A_{1} 723\,^\circ\mathrm{C}, forma-se uma rede de ferrita proeutetóide ao longo dos contornos; o resto permanece \gamma enriquecida em carbono.

Passo 5

Ao atingir a linha A_{1} \approx723\,^\circ\mathrm{C}, a austenita enriquecida em C \approx0,8\,\%\mathrm{C} na eutetoide) se transforma completamente em perlita: lamelas alternadas de ferrita quase pura e cementita ( \mathrm{Fe_3C}, 6,7\,\%\mathrm{C}. O resultado final, ao resfriar abaixo de A_{1}, é:
– Ferrita proeutetóide nos contornos de grão.
– Perlita em feixes lamelares no interior dos grãos.

Resposta

Para uma liga com 0,4\,\%\mathrm{C} resfriada de 800\,^\circ\mathrm{C} até temperatura ambiente obtemos ferrita proeutetóide nos contornos de grão e perlita lamelar no interior.

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