Um aço eutetóide é (I) temperado instantaneamente a 500^circ C, (II) mantida por 5 segundos, (III) extinta instantaneamente à temperatura ambiente, (IV) reaquecido a 300^circ C por 1 hora, e (V) resfriado à temperatura ambiente. Qual é a microestrutura final?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre um aço eutetóide que passa por várias etapas de aquecimento e resfriamento. O conteúdo principal aqui é a metalurgia, especificamente os tratamentos térmicos e como eles afetam a microestrutura do aço. Para resolver isso, vamos precisar entender como diferentes temperaturas e tempos de manutenção influenciam as transformações das fases do aço eutetóide.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é um aço eutetóide. Esse tipo de aço, quando resfriado de forma lenta, forma uma microestrutura chamada perlita, que é uma mistura de ferrita (uma forma suave de ferro) e cementita (Fe₃C, um composto duro de ferro e carbono).

Passo 3

Agora, o aço é temperado instantaneamente a 500°C. A tempera rápida geralmente visa formar uma estrutura chamada martensita, que é muito dura e frágil. No entanto, a temperatura de 500°C está acima da temperatura crítica, então nesse caso, não formamos martensita. Em vez disso, podemos formar uma estrutura mais estável como a perlita.

Passo 4

O aço é então mantido por 5 segundos a 500°C. Esse tempo é curto, então a estrutura formada durante essa manutenção não tem muito tempo para se transformar completamente. Provavelmente, ainda estaremos com uma mistura de ferrita e cementita, ou talvez começando a formar alguma quantidade de austenita (uma fase do ferro em alta temperatura).

Passo 5

Depois, o aço é extinto instantaneamente à temperatura ambiente. Esse resfriamento rápido pode reter parte da austenita formada anteriormente, mas como a tempera não alcançou a formação completa de martensita, a microestrutura resultante ainda será principalmente perlita.

Passo 6

O aço é então reaquecido a 300°C por 1 hora. Esse processo é chamado de revenimento, que alivia as tensões internas e pode refinar a microestrutura, melhorando a ductilidade. A 300°C, a martensita (se tivesse formado) começaria a transformar-se em estruturas mais estáveis como a tartarita ou ferrita e cementita finas.

Passo 7

Finalmente, o aço é resfriado à temperatura ambiente. Após o revenimento, o resfriamento final solidifica a microestrutura, que agora está estabilizada e ajustada pelas etapas anteriores.

Resposta

A microestrutura final do aço eutetóide após todo o tratamento térmico é uma mistura refinada de ferrita e cementita, conhecida como perlita fina, resultado do revenimento realizado a 300°C.

Exercícios relacionados