Um material composto por ferro e carbono tem em sua microestrutura 25
de fase pró-eutetóide. Responda:
Com essa informação é possível determinar a quantidade de carbono no material? Por quê?
Com essa informação é possível determinar a quantidade de carbono no material? Por quê?
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que num aço (liga Ferro–Carbono) a microestrutura tem 25 % de fase pró-eutetóide. A pergunta é: com essa informação dá pra achar quanto de carbono tem no aço? O conteúdo aqui é diagrama de fases Fe–C e regra das alavancas (lever rule). Vamos precisar desses conceitos pra calcular a %C.
Passo 2
Primeiro, lembra do diagrama de fases Ferro–Carbono: na temperatura de 727 °C (linha eutetóide) as fases que coexistem são ferrita (α) com ~0,022 % C e perlita (que é a mistura eutetóide com 0,76 % C). A regra das alavancas diz que, pra uma temperatura fixa, a fração de cada fase depende da composição global e das composições das fases limites. No caso de fase pró-eutetóide (ferrita que se forma antes de chegar em 727 °C), a fração
é
onde
• é o teor de C da perlita (eutetóide),
• é o teor de C na ferrita,
• é o teor de C do aço (o que queremos).
•
•
•
Passo 3
Sabemos que
. Substituindo na fórmula:
Agora é só isolar
.
Passo 4
Calculemos passo a passo:
- Denomínio:
. - Multiplica ambos os lados por 0,738:
- Então
Resposta
Sim, dá pra determinar: o aço tem aproximadamente 0,576 % de carbono, pois aplicando a regra das alavancas ao diagrama de fases Fe–C com 25 % de ferrita pró-eutetóide chegamos a esse valor.