Para uma liga Fe-C com composição de
pC e
pFe, a
, determine:
b) As frações de ferrita proeutetóide e perlita;
b) As frações de ferrita proeutetóide e perlita;
Passo 1
Vamos resumir o que precisa ser feito nesta questão. Temos uma liga de ferro-carbono (Fe-C) com composição de 0,5% de carbono © e 99,5% de ferro (Fe) à temperatura de 600°C. Precisamos determinar as frações de ferrita, proeutetóide de ferrita e perlita presentes nessa liga.
Para resolver isso, vamos utilizar o diagrama de fases Fe-C, que nos ajuda a entender as diferentes fases presentes em uma liga dependendo da composição e da temperatura. Vamos precisar aplicar a regra da alavanca (ou regra de Gibbs) para calcular as frações dessas fases.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar a posição da composição da liga no diagrama de fases Fe-C. A composição de 0,5% C é menor que a composição eutetóide, que é 0,76% C. Isso significa que estamos em uma região hipoeutetóide.
Nessa região, a microestrutura da liga após o resfriamento passa por duas transformações principais:
- Formação de ferrita proeutetóide antes da chegada à temperatura eutetóide.
- Formação de perlita a partir da transformação eutetóide.
Passo 3
Vamos utilizar a regra da alavanca para calcular as frações de ferrita proeutetóide e perlita. A regra da alavanca é dada por:
onde:
-
é a composição da liga, -
é a composição da fase rica em ferro (ferrita), -
é a composição da fase rica em carbono (austenita).
Para a ferrita proeutetóide,
(composição da ferrita pura) e
(composição eutetóide).
Passo 4
Aplicando a regra da alavanca para a ferrita proeutóide:
Isso significa que aproximadamente 35,2% da liga será ferrita proeutóide.
Passo 5
Agora, para encontrar a fração de perlita, sabemos que a soma das frações das fases deve ser igual a 1 (ou 100%). Portanto:
Assim, aproximadamente 64,8% da liga será perlita.
Resposta
A liga de Fe-C com 0,5% de carbono a 600°C possui aproximadamente 35,2% de ferrita proeutetóide e 64,8% de perlita.