Um ferro fundido hipereutético (
) é resfriado lentamente até
. Quais são as fases finais e o microconstituinte proeutético presentes na microestrutura?
A. Fases:
Líquido. Microconstituinte Proeutético: Ledeburita.
B. Fases:
. Microconstituinte Proeutético: Ferrita Proeutética.
C. Fases:
. Microconstituinte Proeutético: Austenita.
D. Fases:
. Microconstituinte Proeutético: Cementita Proeutética.
A. Fases:
B. Fases:
C. Fases:
D. Fases:
Passo 1
Enunciado e dados fornecidos:
- Temos um ferro fundido hipereutético com composição de carbono
. - O material é resfriado lentamente até
. - A pergunta: quais são as fases finais presentes nessa temperatura e qual é o microconstituinte proeutético presente na microestrutura?
- Opções dadas (resumidas): A, B, C, D (ver enunciado).
Passo 2
Conceitos essenciais que vamos usar (explicados de forma direta):
- Diagrama de equilíbrio ferro–carbono (Fe–
): é o mapa que diz quais fases são estáveis a cada temperatura e composição. - Eutetoide: reação sólida
que ocorre a aproximadamente para aço com (essa temperatura é chamada temperatura eutetoide). - Eutético: reação líquido
que ocorre a cerca de e composição eutética ; o produto eutético no sistema Fe– é a ledeburita (mistura de austenita e cementita). - Hipereutético: liga com teor de carbono maior que a composição eutética (isto é, maior que
). No resfriamento, forma-se primeiro um constituinte primário (proeutético) antes da reação eutética.
Passo 3
O que significa “proeutético” (proeutectic / proeutético) e como se forma:
- Proeutético = constituinte que se forma antes da reação eutética (ou eutetoide), ou seja, que “precipita” a partir do líquido (ou da fase
) antes do restante transformar-se na mistura eutética. - Para uma liga hipereutética (
), o primeiro sólido que aparece do líquido ao resfriar é a cementita primária ( ). Essa cementita formada antes do ponto eutético é chamada de cementita proeutética (ou cementita primária).
Passo 4
Trajetória de resfriamento para uma liga com
(hipereutético) — passo a passo qualitativo:
- Ao baixar a temperatura desde o líquido quente, como
é maior que a composição eutética , aparece primeiro a cementita primária ( ) a partir do líquido (isto é o constituintes proeutético). - Ao atingir a temperatura eutética (próxima de
), o restante do líquido sofre a reação eutética e forma ledeburita (mistura de austenita + ). - Continuando o resfriamento, a austenita presente (incluída na ledeburita e/ou restante da estrutura) transforma-se, na temperatura eutetoide
, em uma mistura de ferrita ( ) e cementita ( ) — isto é, forma perlita (que é microconstituinte composto por ). - Como o enunciado manda até
(logo abaixo de ), já ocorreu a transformação eutetoide da austenita remanescente em .
Passo 5
Quais fases estão presentes exatamente em
para a liga
:
- Não há mais líquido (solidificação já ocorreu muito acima).
- As fases estáveis logo abaixo do eutetoide são ferrita (
) e cementita ( ). A austenita já teria se transformado em . - Portanto, as fases presentes em
são .
Passo 6
Qual é o microconstituinte proeutético para
?
- Por definição de hipereutético e pela trajetória de solidificação explicada no Passo 4, o constituinte que aparece antes da reação eutética é a cementita primária (cementita proeutética).
- Logo, o microconstituinte proeutético é a cementita (cementita proeutética).
Passo 7
Relacionando com as alternativas apresentadas:
- A alternativa A fala em
líquido e microconstituinte ledeburita — incorreta para (não há líquido nessa temperatura) e ledeburita é eutética, não proeutética. - A alternativa B dá fases
(correto para a temperatura) mas afirma microconstituinte proeutético = ferrita proeutética (incorreto, ferrita não é o proeutético em liga hipereutética). - A alternativa C dá fases
e microconstituinte austenita — incorreto porque a (austenita) já teria se transformado abaixo do eutetoide. - A alternativa D dá fases
e microconstituinte proeutético = cementita proeutética — isto condiz com a explicação: fases presentes e constituinte formado antes da eutética/eutetoide.
Resposta
D.