Questão 03. O desenvolvimento da estrutura perlítica é expresso tanto no diagrama Fe-Fe3C como nas curvas TTT. O mesmo não ocorre com a estrutura martensítica. Explique.
Passo 1
O enunciado pergunta por que a formação da perlita pode ser prevista tanto no diagrama de equilíbrio Fe–Fe_3C quanto nas curvas TTT, enquanto a formação da martensita não. O conteúdo aqui é transformação de fases em aços: difusional (perlita) versus não difusional (martensita). Para resolver, vamos lembrar o que cada diagrama representa e o mecanismo de cada transformação.
Passo 2
No diagrama de equilíbrio Fe–Fe_3C temos a reação eutetoide
que gera perlita. Essa reação ocorre por difusão de carbono: átomos de C saem da austenita \gamma e se redistribuem formando lamelas de ferrita \alpha e cementita \mathrm{Fe}_3\mathrm C. Como envolve equilíbrio de fases difusionais, o diagrama de fases prediz a temperatura de início e fim dessa reação.
Passo 3
Nas curvas TTT (temperatura–tempo–transformação) caracterizamos a cinética dessa reação difusional: para cada temperatura de têmpera temos um tempo mínimo para que a austenita se transforme em perlita ou bainita. Assim, a TTT mostra claramente regiões “C” em que a perlita se forma em função do tempo, pois depende da taxa de difusão do carbono.
Passo 4
Já a martensita resulta de uma transformação por deformação da rede cristalina, sem difusão de carbono: é um processo atermal e quase instantâneo ao atingir uma temperatura abaixo de M_s (início da martensita) até M_f (fim da martensita). Não há redistribuição atômica por difusão, mas sim um deslocamento coordenado de planos atômicos.
Passo 5
Como a martensita não depende de tempo de difusão, não cabe representá-la em curvas TTT (que mapeariam tempos de reação difusional) nem no diagrama de equilíbrio (que só prevê fases em equilíbrio, não fases metastáveis formadas atermalmente). Por isso aparecem apenas as linhas de M_s e M_f, mas não uma “curva de martensita” típica de TTT.
Resposta
A perlita é um produto difusional em equilíbrio e, portanto, prevista pelo diagrama Fe–Fe_3C e pelas curvas TTT (que registram cinética difusional). A martensita forma-se sem difusão, de modo atermal e quase instantâneo abaixo de M_s, de modo que nem o diagrama de equilíbrio nem as curvas TTT (que tratam de transformações difusionais dependentes de tempo) conseguem descrever sua formação.