Como o teor de carbono de um aço - carbono comum afeta a temperatura de transição dúctil - frágil?
Passo 1
Beleza, o enunciado pergunta: “Como o teor de carbono de um aço-carbono comum afeta a temperatura de transição dúctil–frágil?”
Isso é matéria de metalurgia/ciência dos materiais—tópico de comportamento mecânico de aços.
O que a gente vai precisar saber:
Isso é matéria de metalurgia/ciência dos materiais—tópico de comportamento mecânico de aços.
O que a gente vai precisar saber:
- O que é temperatura de transição dúctil–frágil (DBTT).
- Como o teor de carbono muda a microestrutura e as propriedades (dureza, tenacidade).
- Por que essas mudanças elevam ou abaixam a DBTT.
Passo 2
Antes de tudo, vamos lembrar o que é DBTT.
Temperatura de transição dúctil–frágil é o ponto abaixo do qual o aço deixa de se deformar de forma plástica (dúctil) e passa a quebrar tipo “cerâmica” (frágil).
Em gráfico de energia absorvida vs. temperatura, é onde a curva cai de um patamar alto (dúctil) para um patamar baixo (frágil).
Temperatura de transição dúctil–frágil é o ponto abaixo do qual o aço deixa de se deformar de forma plástica (dúctil) e passa a quebrar tipo “cerâmica” (frágil).
Em gráfico de energia absorvida vs. temperatura, é onde a curva cai de um patamar alto (dúctil) para um patamar baixo (frágil).
Passo 3
Agora, teoria sobre carbono no aço:
- Quanto mais carbono, mais formação de perlita e cementita, menos ferrita.
- Perlita/cementita são fases duras e menos plásticas; ferrita é mais mole e dúctil.
- Então aumentar C → aço fica mais duro e resistente, mas perde tenacidade (capacidade de deformar antes de quebrar).
Passo 4
Ligando as ideias:
- DBTT reflete quanta deformação plástica rola antes da fratura, em função da temperatura.
- Com mais carbono, o aço consegue menos deformação plástica (é mais “cerâmico”).
- Para ter ainda um mínimo de comportamento dúctil, a temperatura precisa ser maior (mais quente) para ativar movimento de discordâncias.
Logo, o aumento de carbono desloca a DBTT para temperaturas mais altas.
Passo 5
Vamos traduzir isso numa frase: “Se eu aumento o teor de carbono, meu aço passa a ficar frágil mesmo em temperaturas menos baixas (mais altas) do que antes.”
Em outras palavras, mais C → precisa de temperatura maior pra ficar dúctil.
Em outras palavras, mais C → precisa de temperatura maior pra ficar dúctil.
Resposta
Quanto maior o teor de carbono num aço-carbono, maior fica a temperatura de transição dúctil–frágil.