Qual é o microconstituinte que compõe 100 \% da microestrutura final de um aço eutetoide (0,76 \% \mathrm{C}) resfriado lentamente até a temperatura ambiente?
A. Cementita.
B. Ferrita.
C. Austenita.
D. Perlita.

Passo 1

O enunciado pergunta: “Qual é o microconstituinte que compõe 100\% da microestrutura final de um aço eutetoide ( 0,76\% C) resfriado lentamente até a temperatura ambiente?”
Informações relevantes dadas no enunciado:
  • composição do aço: \,0,76\% de carbono;
  • tratamento térmico: resfriamento lento até temperatura ambiente (ou seja, equilíbrio/transformação eutetoide completa);
  • opções fornecidas: (A) Cementita, (B) Ferrita, (C) Austenita, (D) Perlita.

Passo 2

Explicação do que acontece no diagrama ferro-carbono em torno do ponto eutetoide (aula rápida e prática). O ponto eutetoide ocorre a aproximadamente 727^\circ\mathrm{C} para a liga ferro-carbono com composição \,0,76\% C. Nesse ponto ocorre a reação eutetoide:
\gamma \rightarrow \alpha + \mathrm{Fe_3C}
onde:
  • \gamma é a austenita (solução sólida cúbica de ferro com carbono, presente a altas temperaturas);
  • \alpha é a ferrita (solução sólida dúctil com muito pouco carbono);
  • \mathrm{Fe_3C} é a cementita (composto duro e frágil, normalmente escrito como cementita).

Passo 3

O que é perlita? Perlita é um microconstituinte formado pela elevada subdivisão lamelar de ferrita ( \alpha) e cementita ( \mathrm{Fe_3C}) resultante da reação eutetoide da austenita. Em outras palavras, perlita = lâminas alternadas de ferrita e cementita organizadas em “camadas”. Para um aço com exatamente a composição eutetoide ( 0,76\% C), ao resfriar lentamente a austenita que existia acima de 727^\circ\mathrm{C} transforma-se completamente em perlita.

Passo 4

Mostrando por que não é somente ferrita nem somente cementita (uso do lever rule dentro da perlita). As composições aproximadas no ponto eutetoide são: composição da ferrita \,C_\alpha \approx 0,022\% e da cementita \,C_{\mathrm{Fe_3C}} = 6,70\%. Aplicando a regra das alavancas (lever rule) para saber as frações relativas dentro da perlita: fração de cementita
w_{\mathrm{Fe_3C}}=\frac{0,76-0,022}{6,70-0,022}
Vamos calcular passo a passo (sem pular etapas): numerador =0,76-0,022=0,738. Denominador =6,70-0,022=6,678. Então
w_{\mathrm{Fe_3C}}=\frac{0,738}{6,678}\approx 0,1105\;(\text{ou }11,05\%).
Logo a fração de ferrita dentro da perlita é aproximadamente 1-0,1105=0,8895\;(\text{ou }88,95\%). Isso mostra que a perlita não é pura ferrita nem pura cementita, mas uma mistura lamelar das duas — e essa mistura é o microconstituinte chamado perlita.

Passo 5

Por que não sobra austenita na temperatura ambiente neste caso? Em resfriamento lento e para liga eutetoide simples (ferro-carbono sem ligas estabilizadoras significativas), toda a austenita transforma-se ao atravessar o ponto eutetoide. Retenção de austenita só ocorre se o resfriamento for muito rápido (têmpera) ou se houver elementos de liga que estabilizem austenita — não é o caso do enunciado. Portanto não teremos austenita residual a T ambiente no cenário dado.

Passo 6

Conclusão e eliminação das alternativas:
  • (A) Cementita — incorreto, pois apenas cerca de 11\% da perlita é cementita, não 100\% da microestrutura.
  • (B) Ferrita — incorreto, pois apenas cerca de 89\% da perlita é ferrita, não 100\% da microestrutura; além disso a ferrita e cementita estão juntas na perlita.
  • (C) Austenita — incorreto, pois a austenita transforma-se ao resfriar lentamente abaixo do ponto eutetoide.
  • (D) Perlita — correto: para um aço com 0,76\% C resfriado lentamente, toda a microestrutura resultante à temperatura ambiente é perlita.

Resposta

D. Perlita.

Exercícios relacionados