Quais são as principais diferenças microestruturais entre as ligas de aço hipoeutetóides e hipereutetóides? Dica: pense em termos das reações eutetóides.

Passo 1

Beleza, a questão pergunta: “Quais as diferenças microestruturais entre ligas de aço hipoeutetóides e hipereutetóides?”, pensando na reação eutetóide.
Conteúdo: Diagrama de fases Fe–C (ferro–carbono), reação eutetóide (𝐶_eut = 0,76 % C), fases envolvidas (austenita γ, ferrita α, cementita Fe₃C) e como elas se formam quando o aço esfria. Vamos usar também a regra da alavanca (“lever rule”) de forma bem intuitiva.

Passo 2

Primeiro, aço hipoeutetóide é aquele com teor de C abaixo de 0,76 % (C₀ < C_eut).
  1. A gente parte de austenita (γ) acima de ~727 °C.
  2. Ao esfriar até a temperatura eutetóide (~727 °C), ocorre a precipitação de ferrita (α) antes de chegar no ponto eutetóide. Essa ferrita que sai antes é chamada de proeutetóide. Ela aparece nos contornos de grão da γ.
  3. Quando atinge 0,76 % C e 727 °C, o restante da γ sofre a reação eutetóide:
    γ → α + Fe₃C
    Essa mistura lamelar (camadas alternadas de α e cementita) é chamada de perlita.
  4. Então, microestrutura típica de hipoeutetóide:
    • Proeutetóide: ferrita (grãos claros) ao redor dos contornos.
    • Perlita (lamelar) no interior dos grãos.

Passo 3

Agora, aço hipereutetóide tem carbono acima de 0,76 % (0,76 % < C₀ < 2,11 %).
  1. De novo começamos com austenita (γ) acima de ~727 °C.
  2. Ao esfriar até perto de 727 °C, primeiro sai cementita (Fe₃C) proeutetóide nos contornos de grão de γ.
  3. Ao chegar em 727 °C, o resto da γ se transforma por reação eutetóide em perlita (α + Fe₃C lamelar).
  4. Assim, a microestrutura do hipereutetóide é:
    • Proeutetóide: cementita (Fe₃C) nos contornos.
    • Perlita no interior dos grãos.

Passo 4

Vamos comparar de modo simples:
  • Em hipoeutetóide (<0,76 %C): proeutetóide = ferrita; em hipereutetóide (>0,76 %C): proeutetóide = cementita.
  • A fração de proeutetóide varia com o teor de C, segundo a “regra da alavanca” do diagrama Fe–C:
    fração de proeutetóide ≃ (distância até C_eut)/(distância entre fases).
  • Perlita sempre aparece com mesma composição eutetóide (~0,76 %C), mas seu volume muda conforme sobra mais ou menos austenita na hora da transformação.
  • Ferrita é mole e relativamente dúctil; cementita é dura e frágil. Então hipoeutetóide tende a ser mais macio do que hipereutetóide.

Resposta

A microestrutura de aços hipoeutetóides (<0,76 %C) tem ferrita proeutetóide nos contornos de grão e perlita lamelar no interior. Já a de aços hipereutetóides (>0,76 %C) mostra cementita proeutetóide nos contornos e perlita lamelar no interior.

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