Explique as possíveis relações de crescimento da perlita em interface austenita, ferrita proeutetóide e cementita proeutetóide.

Passo 1

O enunciado pede para explicar como a perlita (mistura lamelar de ferrita alpha e cementita theta) pode crescer a partir da austenita gamma remanescente, considerando três interfaces distintas:
1. Interface gamma–ar interior (isto é, sem fase proeutetóide pré-existente).
2. Interface gamma alpha proeutetóide (placas de ferrita formadas acima da temperatura eutetóide).
3. Interface gamma theta proeutetóide (placas de cementita formadas acima da temperatura eutetóide).
Para isso vamos usar o diagrama de fases Fe–C, os conceitos de nucleação heterogênea, crescimento cooperativo lamelar e relações de orientação cristalográfica.

Passo 2

Crescimento de perlita em interior de grão de austenita (boundary pearlite)
– Nucleação: ocorre preferencialmente em contornos de grão gamma, pois ali há energia de defeito suficiente para heterogeneizar a nucleação.
– Crescimento: a partir do contorno, pares de lamelas alpha/ theta avançam para o interior do grão, cooperativamente, retirando C da gamma adjacente.
– Características: as colônias têm espessura relativamente grande, espaçamento interlamelar moderado, e seguem a conhecida relação de orientação Bagaryatsky entre alpha e gamma
111gamma paral<=l 110alpha, lang<=110rang<=gamma paral<=l lang<=111rang<=alpha

Passo 3

Crescimento de perlita a partir de interface gamma alpha proeutetóide (side-plate pearlite)
– Situação: acima de A1, formam-se placas de ferrita alpha proeutetóide nos contornos ou inclusões. Ao esfriar ao eutetóide, resta pouca gamma entre essas placas.
– Nucleação: lamelas de perlita nucleiam na face dessas placas de ferrita, já cristalograficamente orientadas com a gamma.
– Crescimento: as lamelas crescem em “chapéu” em torno da placa alpha, perpendicular à interface alpha/ gamma, com espaçamento interlamelar menor (pela maior sub-resfriamento local) e espessuras de lamelas theta e alpha controladas por difusão de C entre alpha proeutetóide e as novas lamelas.
– Orientação: a alpha proeutetóide já impõe a orientação de alpha das lamelas de perlita, reduzindo a escala de colônia.

Passo 4

Crescimento de perlita a partir de interface gamma theta proeutetóide
– Situação: acima de A1, há nucleação de cementita proeutetóide theta em contornos. Ao atingir Teutetóideó, a gamma remanescente entre placas de theta se transforma em perlita.
– Nucleação: lamelas de perlita surgem na face da cementita pré-formada, usando-a como substrato cristalográfico.
– Crescimento: as lamelas alpha/ theta crescem em leque, perpendicular à placa theta, e a difusão de C dá origem a lamelas alpha que liberam C para formar novas lamelas theta junto à interface. O espaçamento interlamelar tende a ser ainda menor do que no caso proeutetóide de ferrita, devido ao maior sub-resfriamento sob a cementita.
– Orientação: a cementita proeutetóide impõe a orientação das lamelas theta de perlita, e por compatibilidade cristalográfica define indiretamente a alpha de cada par lamelar.

Passo 5

Comparação e consequências
– Em todos os casos o crescimento é cooperativo ( alpha e theta crescem juntos) e controlado por difusão de C na alpha e na gamma.
– Lamelas nucleadas em alpha proeutetóide ou theta proeutetóide têm espaçamento interlamelar menor e colônias mais finas do que as nucleadas diretamente em contornos de gamma.
– As orientações cristalográficas entre alpha, theta e gamma ficam mais “travadas” quando crescem sobre proeutetóides, produzindo colônias de perlita mais finas e com propriedades mecânicas (dureza e resistência) superiores à perlita de fronteira de grão.

Resposta

As três relações de crescimento de perlita são:
(a) nucleação em contorno de grão de austenita, gerando boundary pearlite de colônias mais grossas;
(b) nucleação em placas de ferrita proeutetóide, produzindo side-plate pearlite de colônias finas orientadas pela alpha pré-existente;
(c) nucleação em placas de cementita proeutetóide, gerando perlita de menor espaçamento interlamelar ainda, orientada pela theta preexistente.

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