Aços são as principais ligas de Fe-C de ampla aplicação na engenharia. Como o carbono encontra-se na estrutura cristalina do ferro?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre os aços, que são ligas de ferro e carbono (Fe-C) muito usadas na engenharia. A pergunta quer saber como o carbono está presente na estrutura cristalina do ferro. Para resolver, vamos precisar entender um pouco sobre estruturas cristalinas e como os átomos de carbono se encaixam nessa estrutura do ferro.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o ferro pode ter diferentes estruturas cristalinas dependendo da temperatura. A principal estrutura do ferro em temperatura ambiente é chamada cúbica de corpo centrado (CCC ou BCC).
Passo 3
Agora, o carbono pode se dissolver no ferro de duas maneiras principais: substituindo átomos de ferro (solução sólida substitucional) ou ocupando espaços entre os átomos de ferro (solução sólida intersticial).
Passo 4
No caso do aço, o carbono geralmente se posiciona nos espaços entre os átomos de ferro, ou seja, em locais intersticiais. Isso ocorre porque os átomos de carbono são menores que os de ferro, permitindo que eles se encaixem facilmente nos vazios da estrutura BCC do ferro.
Passo 5
Essa presença de carbono intersticial na estrutura do ferro altera as propriedades do aço, como a dureza e a resistência, tornando-o mais resistente e mais fácil de trabalhar do que o ferro puro.
Resposta
O carbono encontra-se na estrutura cristalina do ferro de forma intersticial, ocupando os espaços entre os átomos de ferro na estrutura cúbica de corpo centrado.