Para um aço com p. C, calcular as frações mássicas e a composição das fases presentes à:

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um aço com 0,25% de carbono e precisa calcular as frações mássicas e a composição das fases presentes em diferentes temperaturas: 1600°C, 1496°C, 1494°C, 1000°C, 750°C e 726°C. Para isso, vamos usar o Diagrama de Fases Ferro-Carbono, que mostra quais fases estão presentes em cada temperatura e composição.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o Diagrama de Fases Ferro-Carbono. Esse diagrama nos mostra as diferentes fases (como austenita, cementita, perlita, etc.) que existem em função da porcentagem de carbono e da temperatura. As principais fases que vamos encontrar são:
  • Austenita ( ): Uma fase sólida com uma solução sólida de carbono em ferro.
  • Cementita ( ): Um composto intersticial de ferro e carbono.
  • Perlita: Uma mistura de austenita e cementita em proporções específicas.
Vamos usar a Regra da Alavanca para calcular as frações mássicas das fases presentes em cada temperatura. A Regra da Alavanca é dada por:
çõáàá

Passo 3

Vamos começar pela temperatura de 1600°C.
  1. Identificar as fases presentes: Em 1600°C, o aço está completamente na fase Austenita ( ).
  2. Frações mássicas:
    • Austenita ( ): 100%
    • Cementita ( ): 0%
  3. Composição das fases:
    • Austenita: 0,25% C
    • Cementita: Não presente

Passo 4

Agora, vamos para 1496°C.
  1. Identificar as fases presentes: Em 1496°C, o aço está na região de transformação da Austenita para a Cementita, onde começa a formar a Perlita.
  2. Frações mássicas:
    • Austenita ( ): ou 0,2%
    • Perlita: ou 99,8%
  3. Composição das fases:
    • Austenita: 0,25% C
    • Perlita: 0,76% C (composição típica da perlita)

Passo 5

Vamos para 1494°C.
  1. Identificar as fases presentes: Em 1494°C, estamos exatamente na temperatura de eutetóide, onde a Austenita se transforma completamente em Perlita.
  2. Frações mássicas:
    • Austenita ( ): 0%
    • Perlita: 100%
  3. Composição das fases:
    • Perlita: 0,76% C

Passo 6

Seguimos para 1000°C.
  1. Identificar as fases presentes: Em 1000°C, o aço está na região da Perlita.
  2. Frações mássicas:
    • Austenita ( ): 0%
    • Perlita: 100%
  3. Composição das fases:
    • Perlita: 0,76% C

Passo 7

Agora, para 750°C.
  1. Identificar as fases presentes: Em 750°C, o aço ainda está na região da Perlita.
  2. Frações mássicas:
    • Austenita ( ): 0%
    • Perlita: 100%
  3. Composição das fases:
    • Perlita: 0,76% C

Passo 8

Por último, em 726°C.
  1. Identificar as fases presentes: Em 726°C, estamos muito próximos do limite inferior da região da perlita. A composição permanece na Perlita.
  2. Frações mássicas:
    • Austenita ( ): 0%
    • Perlita: 100%
  3. Composição das fases:
    • Perlita: 0,76% C

Resposta

As frações mássicas e a composição das fases presentes para um aço com 0,25% de carbono são as seguintes:
  • 1600°C:
    • Austenita: 100%
    • Cementita: 0%
  • 1496°C:
    • Austenita: 0,2%
    • Perlita: 99,8%
  • 1494°C:
    • Austenita: 0%
    • Perlita: 100%
  • 1000°C:
    • Austenita: 0%
    • Perlita: 100%
  • 750°C:
    • Austenita: 0%
    • Perlita: 100%
  • 726°C:
    • Austenita: 0%
    • Perlita: 100%

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