1. Por que é fácil soldar aços de baixo teor de Carbono, porém difícil soldar aços com alto teor de Carbono?

Passo 1

O enunciado pergunta por que aços de baixo teor de carbono soldam com facilidade, enquanto aços de alto teor de carbono apresentam dificuldade. Aqui o conteúdo é transformação de fases em aços (especialmente austenita→martensita), influência do carbono na dureza e na hardenability, e os efeitos do ciclo térmico de soldagem (zona afetada pelo calor – ZAC – e zona termicamente não afetada).

Passo 2

O carbono em solução sólida na ferrita/austenita aumenta a dureza e a hardenability do aço. Hardenability é a tendência do aço a formar martensita ao resfriar: quanto mais carbono, mais martensita se forma a taxas de resfriamento altas.

Passo 3

Durante a soldagem, a zona próxima ao cordão (ZAC) sofre aquecimento acima de A_{3} (transforma-se em austenita) e depois resfria rapidamente. Em aços de baixo carbono essa austenita retorna a ferrita/ perlita relativamente macias; em aços de alto carbono forma-se martensita dura e frágil.

Passo 4

A martensita gerada na ZAC de aços ricos em carbono gera tensões internas elevadas (pela distorção de rede) e zonas frágeis, o que favorece aparecimento de trincas a frio. A baixa ductilidade e o alto risco de fissuração tornam a soldagem difícil sem pré-aquecimento e têmpera controlada.

Passo 5

Em aços com pouco carbono não há formação significativa de martensita na ZAC, logo o metal soldado e a zona próxima ficam relativamente dúcteis, com poucos esforços residuais, facilitando a operação.

Resposta

Aços de baixo teor de carbono soldam facilmente porque, ao resfriarem, a austenita transforma-se em microestruturas macias (ferrita/perlita) com baixa tensão residual. Já aços de alto teor de carbono têm alta hardenability e formam martensita dura e frágil na zona afetada pelo calor, gerando elevadas tensões internas e risco de trincas, o que complica a soldagem.

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