Dê a temperatura aproximada até a qual é desejável aquecer cada uma das seguintes ligas ferro-carbono durante um tratamento térmico de recozimento pleno:
;
Passo 1
O enunciado pede: “Dê a temperatura aproximada até a qual é desejável aquecer a liga ferro‑carbono com
em peso de carbono durante um recozimento pleno.”
Informações dadas: a liga tem teor de carbono (peso). Não há outras ligas ou elementos de liga informados.
Informações dadas: a liga tem teor de carbono
Passo 2
Primeiro preciso explicar o que é necessário para um recozimento pleno: nessa operação queremos transformar totalmente a microestrutura em austenita (fase
) aquecendo a peça acima da temperatura crítica superior chamada
(para aços hipereutetoides/hipoeutetoides,
é a temperatura acima da qual todo o ferrita/pearlita se transforma em austenita). Em termos práticos, devemos aquecer a peça para um pouco acima de
para garantir a austenitização completa mesmo com variações de temperatura no forno.
Uma forma prática e usual de estimar
para aços carbono sem ligas fortes é usar uma expressão empírica simples:
onde
é o teor de carbono em porcentagem em massa (por exemplo, para
usamos
).
Explicando a fórmula: o coeficiente
é um valor aproximado correspondente à temperatura de transformação de ferrita em austenita para aço praticamente sem carbono, e o termo
reduz essa temperatura conforme aumenta o carbono (o carbono estabiliza a austenita a temperaturas mais baixas).
Passo 3
Agora calculo
para
:
Faço a multiplicação:
logo
Arredondando sensatamente,
fica cerca de
a
.
Passo 4
Agora a regra prática para o recozimento pleno: devemos aquecer algum valor acima de
para garantir transformação completa. Normalmente usa‑se uma margem de segurança entre
e
acima de
(isto compensa gradientes térmicos no forno e pequenas imprecisões na composição). Portanto calculamos uma temperatura de aquecimento recomendada assim:
Usando a margem menor de
:
Com a margem maior
teríamos cerca de
. Em prática industrial para um aço com
C costuma‑se escolher algo na faixa aproximada
a
.
Passo 5
Resumo da recomendação prática e o porquê: para
C o
calculado é cerca de
; aquecer até aproximadamente
–
acima garante austenitização completa. Por isso, para recozimento pleno é desejável aquecer até cerca de
(valor prático e seguro), seguidos de resfriamento lento no forno para obtenção de estrutura perlítica grosseira e alívio de tensões.