Um material composto por ferro e carbono tem em sua microestrutura 25 % de fase pró-eutetóide. Responda:
Determine a quantidade de carbono no material e a quantidade de ferrita e cementita.

Passo 1

Beleza, cara! O enunciado diz que a microestrutura de um aço ferro-carbono tem 25 % de fase pró-eutetóide. A gente precisa descobrir duas coisas:
  1. Qual o teor de carbono total (C₀) desse aço.
  2. Quantos por cento de ferrita e de cementita ele tem no total.
Conteúdo que vamos usar:
  • Diagrama de fases Fe–C e o conceito de fase pró-eutetóide (aqui é ferrita porque a % pró-eutetóide é menor que no ponto eutetóide).
  • Regra da alavanca (lever rule) para determinar composições e frações de fases.
  • Valores de referência no diagrama:
    • Composição eutetóide C
    • Carbono na ferrita praticamente C
    • Carbono na cementita C

Passo 2

Vamos achar o teor de carbono total falpha,proeo =Ce - C0Ce - Calpha usando a regra da alavanca entre 0,25 = 0,80 - C00,80 - 0,022 Longrightarrow C0 = 0,80 - 0,25,(0,778) approx 0,6055% C e a perlita (eutetoide). A fração de fase pró-eutetóide (ferrita pró-eutetóide) é:
Como já sabemos que essa fração é 25 % (0,25), temos:

Passo 3

Agora, o resto da microestrutura (75 %) é perlita. Dentro da perlita, aplicamos de novo a regra da alavanca entre ferrita e cementita:
  • Fração de ferrita na perlita:
falpha,perlita =C3C - CeC3C - Calpha =6,67 - 0,806,67 - 0,022 approx 0,883
  • Fração de cementita na perlita:
fC,,perlita =1 - falpha,perlita approx 0,117

Passo 4

Por fim, somamos a ferrita pró-eutetóide com a ferrita que está dentro da perlita, e fazemos o mesmo para a cementita:
  • Ferrita total
Falpha = falpha,proeo + (0,75),(falpha,perlita) =0,25 + 0,75cdot0,883 approx 0,9123 ;(91,23 %)
  • Cementita total
FC = (0,75),(0,117) approx 0,0878 ;(8,78 %)

Resposta

Teor de carbono total: .
Fração de ferrita: .
Fração de cementita: .

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