Um ferro fundido hipoeutético com 3,0 \% \mathrm{C} é resfriado de 1500^{\circ} \mathrm{C} até 1148^{\circ} \mathrm{C} (ligeiramente acima da eutética). Quais são as duas fases presentes nesta temperatura?
A. Austenita (\gamma) e Cementita \left(\mathrm{Fe}_{3} \mathrm{C}\right).
B. Ferrita ( \alpha ) e Líquido.
C. Perlita e Cementita Proeutética.
D. Líquido e Austenita (\gamma).

Passo 1

O enunciado pergunta quais são as duas fases presentes em um ferro fundido com composição \,3{,}0\% de carbono, quando ele é resfriado de \,1500^\circ\mathrm{C} até \,1148^\circ\mathrm{C} (isto é, ligeiramente acima da temperatura eutética). As alternativas são:
A. Austenita (\gamma) e Cementita \left(\mathrm{Fe}_3\mathrm{C}\right).
B. Ferrita (\alpha) e Líquido.
C. Perlita e Cementita Proeutética.
D. Líquido e Austenita (\gamma).
Informações relevantes dadas pelo enunciado: composição \,3{,}0\% C e temperatura final \,1148^\circ\mathrm{C} (ligeiramente acima da eutética).

Passo 2

Entendendo o que significa “eutética” no sistema Fe–C: existe uma composição eutética próxima de \,4{,}3\% de carbono que solidifica por uma reação eutética a aproximadamente \,1147\text{–}1148^\circ\mathrm{C}. A reação eutética (no resfriamento) transforma o líquido remanescente em uma mistura fina de duas fases sólidas simultaneamente. Como o enunciado fala em “ligeiramente acima da eutética”, estamos ainda acima da temperatura onde essa reação eutética ocorre.

Passo 3

O que quer dizer “hipoeutético”? Um ferro fundido hipoeutético tem teor de carbono menor do que o teor eutético. Aqui temos \,3{,}0\% C e a composição eutética é aproximadamente \,4{,}3\% C, logo
\,3{,}0\% < \,4{,}3\% ,
portanto o material é realmente hipoeutético (conforme enunciado). Em ligas hipoeutéticas, ao resfriar a partir do líquido, a primeira fase sólida que aparece (a “proeutética”) é austenita (\gamma) — o sólido de alto teor de carbono estável a temperaturas elevadas no diagrama Fe–Fe _3C.

Passo 4

Sequência típica ao resfriar uma liga hipoeutética:
  • Começando em \,1500^\circ\mathrm{C} está tudo líquido.
  • Ao cruzar a linha de liquidus a partir de cima, começa a nascer austenita (\gamma) como fase primária; portanto coexistem líquido (L) e austenita (\gamma).
  • Ao atingir a temperatura eutética (aprox. \,1148^\circ\mathrm{C}), o líquido que restar sofre a reação eutética e se transforma numa mistura eutética de \gamma + \mathrm{Fe}_3\mathrm{C}. Mas isso só ocorre ATÉ a temperatura eutética; ligeiramente acima dela a reação eutética ainda não aconteceu.

Passo 5

Aplicando isso ao caso concreto: a liga tem \,3{,}0\% C e foi resfriada até \,1148^\circ\mathrm{C}, declarado como “ligeiramente acima da eutética”. Portanto, pouco acima da eutética temos coexistência de líquido remanescente e austenita proeutética formada anteriormente. Logo as duas fases presentes nessa condição são Líquido e Austenita (\gamma).

Passo 6

Verificando as alternativas:
  • A (Austenita e Cementita) seria correta somente se já tivesse ocorrido a transformação eutética e/ou estivéssemos abaixo da temperatura da reação; mas o enunciado diz “ligeiramente acima”.
  • B (Ferrita e Líquido) está incorreta porque a ferrita (\alpha) é a fase de baixa temperatura e não aparece a \sim1148^\circ\mathrm{C}.
  • C (Perlita e Cementita Proeutética) está errada porque perlita é produto de transformação a temperaturas bem menores (transformação eutetoide em \sim727^\circ\mathrm{C}), não relevante aqui.
  • D (Líquido e Austenita (\gamma)) corresponde exatamente ao estado ligeiramente acima da temperatura eutética para uma liga hipoeutética.

Resposta

D. Líquido e Austenita (\gamma).

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