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:
Passo 3
Vamos começar pela temperatura de 1600°C.
- Identificar as fases presentes: Em 1600°C, o aço está completamente na fase Austenita (
). - Frações mássicas:
- Austenita (
): 100% - Cementita (
): 0%
- Austenita (
- Composição das fases:
- Austenita: 0,25% C
- Cementita: Não presente
Passo 4
Agora, vamos para 1496°C.
- 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.
- Frações mássicas:
- Austenita (
): ou 0,2% - Perlita:
ou 99,8%
- Austenita (
- Composição das fases:
- Austenita: 0,25% C
- Perlita: 0,76% C (composição típica da perlita)
Passo 5
Vamos para 1494°C.
- Identificar as fases presentes: Em 1494°C, estamos exatamente na temperatura de eutetóide, onde a Austenita se transforma completamente em Perlita.
- Frações mássicas:
- Austenita (
): 0% - Perlita: 100%
- Austenita (
- Composição das fases:
- Perlita: 0,76% C
Passo 6
Seguimos para 1000°C.
- Identificar as fases presentes: Em 1000°C, o aço está na região da Perlita.
- Frações mássicas:
- Austenita (
): 0% - Perlita: 100%
- Austenita (
- Composição das fases:
- Perlita: 0,76% C
Passo 7
Agora, para 750°C.
- Identificar as fases presentes: Em 750°C, o aço ainda está na região da Perlita.
- Frações mássicas:
- Austenita (
): 0% - Perlita: 100%
- Austenita (
- Composição das fases:
- Perlita: 0,76% C
Passo 8
Por último, em 726°C.
- Identificar as fases presentes: Em 726°C, estamos muito próximos do limite inferior da região da perlita. A composição permanece na Perlita.
- Frações mássicas:
- Austenita (
): 0% - Perlita: 100%
- Austenita (
- 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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