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:
  1. O que é temperatura de transição dúctil–frágil (DBTT).
  2. Como o teor de carbono muda a microestrutura e as propriedades (dureza, tenacidade).
  3. 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).

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:
  1. DBTT reflete quanta deformação plástica rola antes da fratura, em função da temperatura.
  2. Com mais carbono, o aço consegue menos deformação plástica (é mais “cerâmico”).
  3. 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.

Resposta

Quanto maior o teor de carbono num aço-carbono, maior fica a temperatura de transição dúctil–frágil.

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