Para um aço com
C, calcular as frações volumétricas das fases presentes a:
c.
c.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um aço com 1% de carbono e precisamos descobrir quais são as frações volumétricas das fases presentes a 800°C. Para resolver isso, vamos usar o diagrama de fases ferro-carbono, que nos ajuda a entender como o carbono e o ferro se comportam em diferentes temperaturas e concentrações. Vamos precisar aplicar a regra da alavanca (também conhecida como regra de lever) para calcular as frações das fases presentes.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar onde está nosso ponto no diagrama de fases. Com 1% de carbono a 800°C, estamos em uma região chamada de austenita plus cementita. A austenita é uma fase sólida que pode dissolver até certo ponto de carbono, e a cementita é uma fase intersticial rica em carbono (Fe₃C).
Passo 3
Agora, vamos determinar as concentrações de carbono nas duas fases presentes a 800°C:
- Austenita (γ): a quantidade máxima de carbono que a austenita pode dissolver a 800°C é aproximadamente 2% C.
- Cementita (Fe₃C): a cementita sempre tem 6,67% C (essa é a composição fixa da cementita).
Passo 4
Com essas informações, vamos aplicar a regra da alavanca para encontrar as frações das duas fases. A fórmula da regra da alavanca é:
Onde:
- $ C_{fase 1} $ é a concentração de carbono na austenita (2%).
- $ C_{fase 2} $ é a concentração de carbono na cementita (6,67%).
- $ C_{total} $ é a concentração de carbono total no aço (1%).
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula:
Isso resulta em uma fração maior que 1, o que não faz sentido físico. Isso indica que, na verdade, todo o aço está na fase de austenita, pois a quantidade de carbono é menor que a que a austenita pode dissolver a 800°C.
Resposta
Portanto, a fração volumétrica da austenita presente no aço com 1% de carbono a 800°C é de 100%, e não há presença de cementita nessa condição.