Considere
de austenita contendo
de carbono, resfriada até abaixo de
.
Quantos kg se formam de cementita e de ferrita total?
Quantos kg se formam de cementita e de ferrita total?
Passo 1
Vamos resumir o que está acontecendo na questão. Temos 5,0 kg de austenita com 1,15% de carbono, que foi resfriada até abaixo de 727°C. Nosso objetivo é descobrir quantos quilos de cementita e de ferrita total são formados nesse processo. Para resolver isso, vamos usar o diagrama de fases ferro-carbono e aplicar a Regra da Alavanca para determinar as proporções das fases resultantes.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que são austenita, ferrita e cementita:
- Austenita (γ): é uma fase do ferro com estrutura cúbica de face centrada, solúvel em carbono.
- Ferrita (α): é uma fase do ferro com estrutura cúbica de corpo centrado, com muito pouco carbono (aproximadamente 0,02%).
- Cementita (Fe₃C): é um composto intersticial de ferro e carbono, com 6,7% de carbono.
No diagrama de fases ferro-carbono, abaixo de 727°C, a austenita se decompoe em ferrita e cementita através da reação de eutetóide.
Passo 3
Vamos aplicar a Regra da Alavanca para determinar as frações de ferrita e cementita formadas. A Regra da Alavanca é dada por:
Onde:
-
(conteúdo de carbono da austenita inicial) -
(conteúdo de carbono da ferrita) -
(conteúdo de carbono da cementita)
Substituindo os valores:
Isso significa que a fração de ferrita é aproximadamente 0,83 (ou 83%) e a fração de cementita é 1 - 0,83 = 0,17 (ou 17%).
Passo 4
Agora, vamos calcular os quilos de cada fase formada:
- Ferrita:
- Cementita:
Resposta
Formam-se aproximadamente 4,15 kg de ferrita e 0,85 kg de cementita a partir dos 5,0 kg de austenita resfriados abaixo de 727°C.