- Identifique os efeitos do aumento do teor de Carbono sobre as propriedades mecânicas dos aços-C (resfriados lentamente);
Passo 1
O enunciado pede para entendermos como, num aço-carbono resfriado lentamente, o aumento do teor de carbono afeta suas propriedades mecânicas. Vamos usar conceitos de microestrutura (fração de ferrita versus perlita) e a relação dessa microestrutura com características como resistência, dureza, ductilidade, tenacidade e soldabilidade.
Passo 2
Em aços carbono resfriados lentamente, o carbono se distribui preferencialmente na perlita (mistura de ferrit
ementita). À medida que o teor de carbono sobe, a fração de perlita cresce e a de ferrita (mais “macia”) diminui. Logo, a microestrutura fica progressivamente mais dura.
Passo 3
Com maior fração de perlita, a dureza e a resistência à tração aumentam. A perlita, por ser uma microestrutura mais rígida, eleva tanto o limite de escoamento quanto o de ruptura do aço. Portanto, mais carbono ⇒ maior resistência mecânica.
Passo 4
O aumento da dureza e da resistência vem acompanhado de perda de ductilidade e tenacidade. Menos ferrita significa menor capacidade de deformação plástica antes da fratura e queda na absorção de energia em impactos.
Passo 5
A diminuição da ductilidade e da tenacidade torna o material mais quebradiço, reduzindo a resistência a trincas e choques térmicos. Além disso, a maior concentração de carbono dificulta a soldagem (aço mais propenso a formação de martensita e trincas ao resfriar rápido na zona afetada pela solda).
Resposta
– Aumento do teor de carbono ⇒ maior fração de perlita ⇒ ↑ dureza e ↑ resistência à tração e escoamento.
– ↓ ductilidade e ↓ tenacidade (material fica mais quebradiço).
– ↓ resistência a impactos e ↓ soldabilidade (maior propensão a trincas na ZAC).
– ↓ ductilidade e ↓ tenacidade (material fica mais quebradiço).
– ↓ resistência a impactos e ↓ soldabilidade (maior propensão a trincas na ZAC).