Identifique os efeitos da adição dos seguintes elementos nos aços:
Cr

Passo 1

O enunciado pede para identificar os efeitos da adição de \mathrm{Cr} nos aços. Esse conteúdo pertence à metalurgia do aço, especialmente ao estudo de elementos de liga. Para resolver, vamos recorrer ao diagrama de fases Fe–C, ao comportamento de carbetos, à enduranceabilidade (têmpera) e aos mecanismos de passivação e resistência mecânica.

Passo 2

Microestrutura e Endurecibilidade
A adição de \mathrm{Cr} atua como forte formador de carbetos do tipo \mathrm{M}_7\mathrm{C}_3 e \mathrm{M}_{23}\mathrm{C}_6. Esses carbetos se precipitam preferencialmente no contorno de grãos e no interior dos grãos de austenita, aumentando a dureza e a resistência ao desgaste. Além disso, o \mathrm{Cr} desloca a curva em “C” do diagrama de transformação isotérmica (Jominy) para a direita, o que significa que: \text{maior profundidade de têmpera para a mesma secagem}ê Logo, a endurecibilidade do aço aumenta, permitindo obter estruturas martensíticas mais profundas após têmpera.

Passo 3

Resistência à Corrosão e Oxidação
Com teores de \mathrm{Cr} iguais ou acima de aproximadamente \,10,5\%, forma-se espontaneamente na superfície do aço uma película passiva de óxido de cromo
\mathrm{Cr}_2\mathrm{O}_3
essa camada é fina, aderente e auto-regenerativa, conferindo ao material alta resistência à corrosão em meios agressivos e boa resistência à oxidação em altas temperaturas. É o fenômeno fundamental que caracteriza os aços inoxidáveis.

Passo 4

Propriedades Mecânicas Gerais
Além do aumento de dureza e desgaste por formação de carbetos, o \mathrm{Cr} contribui para:
  • Maior resistência mecânica em serviço (tensão de escoamento e limite último).
  • Melhora na resistência ao choque térmico (graças à passivação).
  • Possível diminuição da ductilidade e da tenacidade se o teor de \mathrm{Cr} for muito alto (excesso de carbetos pode tornar o aço quebradiço).
  • Em aços inoxidáveis martensíticos, favorece o endurecimento por têmpera seguido de revenimento.

Resposta

  • Aumento da endurecibilidade (mais martensita em profundidade) por deslocamento da curva “C” de transformação.
  • Formação de carbetos \mathrm{M}_7\mathrm{C}_3 e \mathrm{M}_{23}\mathrm{C}_6, aumentando dureza e resistência ao desgaste.
  • Em teores \ge10,5\%, passivação por \mathrm{Cr}_2\mathrm{O}_3, dando alta resistência à corrosão e à oxidação.
  • Melhora da resistência mecânica geral, mas pode reduzir ductilidade e tenacidade em excesso de carbetos.

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