1. Identifique os efeitos do teor de Carbono sobre a dureza após têmpera;

Passo 1

O enunciado quer que a gente identifique como o teor de carbono influencia a dureza de um aço após a têmpera. Este é um assunto de Tratamento Térmico de aços, onde a transformação martensítica e a concentração de carbono em solução sólida controlam a dureza final.

Passo 2

Antes de tudo, lembra que na têmpera você resfria rapidamente o aço a partir da fase austenítica para obter martensita. A dureza da martensita cresce conforme o carbono fica retido em solução sólida na estrutura tetragonal de ferro. Assim, a quantidade de carbono é o principal responsável pelo aumento da dureza martensítica.

Passo 3

Quando o teor de carbono é muito baixo (por exemplo, \le0{,}25\%), há pouco carbono em solução sólida, a martensita formada é pobre em tetragonali addade e a dureza após têmpera fica relativamente baixa. Aços assim mal atingem durezas de HRC\approx40.

Passo 4

Para teores intermediários (aproximadamente entre 0{,}25\% e 0{,}60\%), o aumento de carbono em solução eleva fortemente a dureza da martensita, pois mais átomos de carbono distorcem a rede. Nessa faixa costuma-se obter durezas de HRC\approx45 até HRC\approx55.

Passo 5

Acima de 0{,}60\% 0{,}80\% de carbono, a dureza ainda cresce, mas com menor inclinação. A martensita já está quase saturada de carbono em solução sólida. A dureza máxima prática fica em torno de HRC\approx60 HRC\approx66, e ganhos adicionais de carbono passam a causar fragilização excessiva.

Passo 6

Além disso, quanto mais carbono, maior o risco de trincas por tensões internas e menor a tenacidade. Portanto, existe um compromisso: aumentar a dureza desejada, mas sem perder resistência ao choque nem gerar fissuras.

Resposta

  1. Quanto maior o teor de carbono, maior a quantidade de carbono em solução sólida na martensita e, consequentemente, maior a dureza após têmpera.
  2. Aços com teor até \sim0{,}25\% de C têm martensita pobre e dureza baixa HRC\approx35 40.
  3. Entre \sim0{,}25\% e \sim0{,}60\% de C, a dureza cresce rapidamente HRC\approx45 55.
  4. Acima de \sim0{,}60\% 0{,}80\% de C, o aumento de dureza é mais lento, atingindo um platô HRC\approx60 66, mas a fragilidade aumenta.
  5. Teores muito altos de C melhoram pouco a dureza e comprometem a tenacidade e a integridade contra trincas.

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