Sistema Fe-C:
a)- Qual é diferença entre ponto eutético e ponto eutetóide no diagrama
?
b)- Qual é a quantidade de carbono na liga Fe-C que tem
de cementita pró-eutetóide?
c). Em que difere as microetruturas das ligas hipoeutetóide, eutetólde, hiperuetetóide?
d)- Admitindo que a dureza da ferrita e bem menor do que a da perlita, por que o aumento do teor de carbono das ligas Fe.C, na faixa hipoeutetóide, aumenta a dureza (e tambèm a resisténcia mecánica) do material?
e)- Qual a semethança entre os aços ABNT/SAE 1040 e 4340?
a)- Qual é diferença entre ponto eutético e ponto eutetóide no diagrama
b)- Qual é a quantidade de carbono na liga Fe-C que tem
c). Em que difere as microetruturas das ligas hipoeutetóide, eutetólde, hiperuetetóide?
d)- Admitindo que a dureza da ferrita e bem menor do que a da perlita, por que o aumento do teor de carbono das ligas Fe.C, na faixa hipoeutetóide, aumenta a dureza (e tambèm a resisténcia mecánica) do material?
e)- Qual a semethança entre os aços ABNT/SAE 1040 e 4340?
Passo 1
O enunciado trata do diagrama de fases ferro–carbono e pede (a) distinguir ponto eutético de ponto eutetóide, (b) calcular o teor de carbono de uma liga com
% de cementita pró-eutetóide, (c) comparar as microestruturas hipoeutetóide, eutetóide e hipereutetóide, (d) explicar por que o aumento de carbono na faixa hipoeutetóide aumenta a dureza e (e) apontar semelhança entre os aços SAE
e SAE
. Para resolver precisamos conhecer o diagrama Fe–C, as reações eutética e eutetóide, a regra das alavancas e as frações de fases formadas.
Passo 2
O ponto eutético é a temperatura em que uma fase líquida se transforma simultaneamente em duas fases sólidas distintas. No diagrama Fe–C isso ocorre a
C e
% C, com
O ponto eutetóide é a temperatura em que uma fase sólida se decompõe em outras duas fases sólidas. Em Fe–C isso acontece a
C e
% C, com
Logo, a diferença é que o eutético envolve líquido
sólido
sólido, enquanto o eutetóide envolve sólido
sólido
sólido.
Passo 3
Para uma liga hipereutetóide com fração de cementita pró-eutetóide
, usamos a regra das alavancas no trecho entre
e
:
Despejando
,
Passo 4
As microestruturas diferem conforme o teor
em relação ao ponto eutetóide (
):
– Hipoeutetóide ( ): forma primeiro perlita (reação eutetóide) e antes disso ferrita primária (
) em excesso. Portanto há ferrita primária
perlita.
– Eutetóide ( ): toda a austenita se transforma em perlita, sem fases primárias extras.
– Hipereutetóide ( ): forma primeiro cementita primária (
) e depois perlita; logo cementita primária
perlita.
– Hipoeutetóide (
– Eutetóide (
– Hipereutetóide (
Passo 5
Na faixa hipoeutetóide o aumento de
reduz a fração de ferrita (moleza) e aumenta a de perlita (duro). Além disso, com mais carbono a perlita forma lamelas mais finas, elevando ainda mais a dureza e a resistência mecânica geral do aço.
Passo 6
Os aços SAE
e SAE
têm teor de carbono semelhante (cerca de
), sendo ambos aços de médio carbono e gerando microestruturas à base de ferrita e perlita. A diferença é que o
é um aço ligado (contém Ni, Cr, Mo) para melhor tenacidade e resistência, mas a quantidade de carbono é comparável.
Resposta
a) O eutético é a reação líquido
sólido
sólido (
C,
% C) e o eutetóide é sólido
sólido
sólido (
C,
% C).
b) Aproximadamente de carbono.
c) Hipoeutetóide: ferrita primária perlita; eutetóide:
% perlita; hipereutetóide: cementita primária
perlita.
d) Porque mais carbono na região hipoeutetóide aumenta fração de perlita (fase dura) e diminui ferrita (fase mole), além de refinar as lamelas de perlita, elevando dureza e resistência.
e) Ambos têm cerca de de carbono, caracterizando-os como aços de médio carbono; a diferença é que o SAE
é um aço ligado.
b) Aproximadamente
c) Hipoeutetóide: ferrita primária
d) Porque mais carbono na região hipoeutetóide aumenta fração de perlita (fase dura) e diminui ferrita (fase mole), além de refinar as lamelas de perlita, elevando dureza e resistência.
e) Ambos têm cerca de