Para uma liga Fe-1,15 % C, determine:
A composição e a quantidade de cada fase presente a 726^circ C

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um exercício que fala sobre uma liga de ferro com 1,15% de carbono e precisamos descobrir quais fases estão presentes nela a uma temperatura de 726°C. Isso está relacionado ao estudo do diagrama de fases do ferro-carbono, que nos ajuda a entender como diferentes composições de carbono se comportam em várias temperaturas. Para resolver isso, vamos usar o diagrama de fases do Fe-C e aplicar a regra da alavanca para determinar a quantidade de cada fase presente.

Passo 2

Primeiro, vamos entender onde está nossa liga no diagrama de fases do ferro-carbono. Temos uma liga com 1,15% de carbono a 726°C. No diagrama, essa composição está acima da composição eutetóide (que é 0,76% de carbono) e a temperatura é bem próxima da temperatura eutetóide (727°C). Isso significa que nossa liga está no lado hipereutetóide do diagrama, onde além da austenita (γ) teremos formação de cementita (Fe₃C) extra.

Passo 3

Agora, vamos identificar as fases presentes. A uma temperatura de 726°C, que está ligeiramente abaixo da temperatura eutetóide, nossa liga consistirá de:
  • Austenita (γ): Uma fase sólida de alta temperatura que pode dissolver mais carbono.
  • Cementita (Fe₃C): Uma fase intermetálica dura e frágil que se forma quando há excesso de carbono.
Portanto, as fases presentes são austenita e cementita.

Passo 4

Para descobrir a quantidade de cada fase, vamos usar a regra da alavanca. Primeiro, precisamos saber os limites da austenita na nossa temperatura de 726°C:
  • Eutetóide: 0,76% C a 727°C
  • Límites da austenita: Vamos considerar que a temperatura de 726°C está praticamente no ponto eutetóide, então os limites são muito próximos.
Usando a regra da alavanca:
Quantidade de AustenitaQuantidade de Cementita = Ccementita - CligaCliga - Ceutetóide ó
Onde:
  • (composição de carbono na cementita)
  • ó

Passo 5

Vamos substituir os valores na fórmula:
AustenitaCementita = 6,67% - 1,15%1,15% - 0,76% = 5,52%0,39% approx 14,15
Isso significa que a razão entre a quantidade de austenita e cementita é de aproximadamente 14,15:1.

Passo 6

Para encontrar as porcentagens de cada fase, consideramos que a soma das partes da alavanca deve ser igual a 1 (ou 100%). Então:
Austenita = 14,1514,15 + 1 approx 14,1515,15 approx 0,934 ou 93,4%
Cementita = 1 - 0,934 = 0,066 ou 6,6%

Resposta

A 726°C, a liga Fe-1,15 %C é composta por aproximadamente 93,4% de austenita (γ) e 6,6% de cementita (Fe₃C).

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