Estudo de Aços-Liga e Diagramas de Fase Ferro-Carbono

1. Considerando o gráfico ao lado, podemos afirmar:

1. Aços hipereutectoides estão à esquerda da linha eutetoide.
2. A1 - Indica o limite da existência de austenita; abaixo dessa linha, temos austenita.
3. A3 - Indica o início da passagem da estrutura CFC para CCC durante o resfriamento.
4. Acm - Indica o limite da quantidade de carbono dissolvido na austenita.

a) IV e III estão corretos; b) II e III estão erradas; c) I, II e III estão corretas; d) IV e II estão corretos; e) I, II, III e IV estão corretas.

2. Considerando o gráfico ao lado, podemos afirmar:

1. Aço é a denominação genérica para ligas de ferro-carbono com teores de carbono de 0,008 a 2,11%, contendo outros elementos residuais do processo de produção e podendo conter outros elementos de liga propositalmente adicionados.
2. A fase ferro alfa (CCC) – ferrita, está localizada abaixo de A1.
3. Aços hipereutectoides estão à direita da linha eutetoide.
4. A fase ferro gama (CFC) – austenita, está localizada acima de A1.

a) IV e I estão corretos; b) II e III estão erradas; c) I, II e III estão corretas; d) IV e II estão corretos; e) I, II, III e IV estão corretas.

3. Efeitos dos Solutos no Reticulado do Ferro

Segundo a natureza do soluto introduzido no reticulado do ferro, pode-se observar a ocorrência de dois tipos de efeito. No primeiro, o efeito do soluto é o de elevar a temperatura de transformação A4 e o de abaixar a temperatura de transformação A3, ampliando o domínio de existência da fase γ (CFC). Tais solutos, no caso elementos como o Mn, Ni, C, entre outros, são denominados de elementos de liga gamagêneos, ou seja, elementos estabilizadores da fase γ (CFC). No segundo tipo, a presença do soluto tende a abaixar a temperatura de transformação A4 e a de elevar a temperatura A3, aumentando o campo de existência da fase α (CCC). Os solutos que produzem esse efeito, no caso elementos como o Si, Cr, Mo, entre outros, são chamados de elementos de liga alfagêneos, ou seja, elementos estabilizadores da fase α (CCC). Assim, podemos afirmar que:

1. Mn, Ni, C, entre outros, são elementos estabilizadores da fase γ (CFC).
2. Si, Cr, Mo, entre outros, são elementos estabilizadores da fase α (CCC).
3. Abaixar a temperatura de transformação A4 e elevar a temperatura A3 é típico dos alfagêneos.
4. Elevar a temperatura de transformação A4 e abaixar a temperatura A3 é típico dos gamagêneos.

a) IV e I estão corretos; b) II e III estão erradas; c) I, II e III estão corretas; d) IV e II estão corretos; e) I, II, III e IV estão corretas.

4. Influência de Elementos de Liga na Reação Eutetoide

É sabido que teores crescentes de elementos como o Cr, Mo e Si (alfagêneos) elevam a temperatura da reação eutetoide, diminuem o teor de carbono do ponto eutetoide, além de diminuírem a solubilidade de carbono na austenita. Como resultado, teores crescentes desses elementos reduzem progressivamente a extensão do campo austenítico. Por outro lado, a adição de elementos como o Mn e o Ni (gamagêneos) tende a diminuir tanto a temperatura como o teor de carbono do ponto eutetoide. Assim, podemos afirmar que:

1. Alfagêneos e gamagêneos aumentam e diminuem a temperatura de reação eutetoide, respectivamente.
2. Alfagêneos e gamagêneos diminuem o teor de carbono do ponto eutetoide.
3. Tanto Mn e Ni, assim como Cr, Mo e Si, são elementos de liga que interferem na temperatura da reação eutetoide.
4. Gamagêneos reduzem progressivamente a extensão do campo austenítico.

a) IV e I estão corretos; b) II e III estão erradas; c) I, II e III estão corretas; d) IV e II estão corretos; e) I, II, III e IV estão corretas.

5. Deslocamento do Ponto Eutetoide e Temperabilidade

De modo genérico, independente do tipo de elemento, pode-se afirmar que a presença de elementos de liga no aço desloca o ponto eutetoide para a esquerda, ou seja, para teores de carbono menores do que 0,76% C, em peso. Uma das vantagens da adição de elementos de liga nos aços é que se possibilita a obtenção de uma estrutura perlítica com teor de carbono inferior a 0,76% C, o que é altamente indicado quando se deseja realizar a conformação mecânica no material, aliando-se ao material uma elevada temperabilidade. Assim, podemos afirmar que:

1. Aços ligados têm uma concentração menor que 0,76% C, em peso, e mesmo assim conseguem ter elevada temperabilidade.
2. Em uma estrutura perlítica, quanto maior o teor de carbono, maior a fragilização na conformação mecânica do material.
3. O ponto eutetoide pode ser deslocado para a esquerda, mas sempre terá 0,76% C, em peso.
4. O ponto eutetoide de um aço-liga sempre será deslocado para teores de carbono menores do que 0,76% C, em peso.

a) IV e I estão corretos; b) II e III estão erradas; c) I, II e IV estão corretas; d) IV e II estão corretos; e) I, II, III e IV estão corretas.

6. Formas de Apresentação dos Elementos de Liga

Os elementos de liga podem se apresentar sob diferentes formas nos aços:

• Formando solução sólida com o ferro;
• Dissolvendo-se na cementita e formando carbonetos complexos com o ferro, ou, simplesmente, combinando-se com o carbono e precipitando-se na matriz na forma de um carboneto de elemento de liga;
• Formando compostos intermetálicos com o ferro, os quais se caracterizam por apresentar fórmula estequiométrica e composição química fixas;
• Formando inclusões não metálicas ou inclusões metálicas dispersas na matriz.

1. Aços ligados têm diferentes formas de apresentações de seus elementos de liga na microestrutura do material.
2. Um determinado elemento de liga não se localiza exclusivamente num único constituinte, mas se distribui sob várias formas em diferentes constituintes.
3. A repartição dos elementos de liga presentes no material, em geral, independe de sua concentração e do histórico térmico a que foi submetido o material ao longo de seu processamento.
4. Os elementos de liga nos aços se apresentam sob quatro formas.

a) IV e I estão corretos; b) II e III estão erradas; c) I, II e IV estão corretas; d) IV e II estão corretos; e) I, II, III e IV estão corretas.

7. Análise de Elementos de Liga e Temperatura Eutetoide

Considerando o gráfico ao lado, podemos afirmar:

1. Que Ti, Mo, Si, W e Cr são elementos de liga que elevam a temperatura eutetoide.
2. Que Mn e Ni são elementos de liga que elevam a temperatura eutetoide.
3. Quanto menor a concentração dos elementos de liga, menor a interferência na mudança da temperatura eutetoide.
4. Quanto maior a concentração dos elementos de liga, menor a interferência na mudança da temperatura eutetoide.

a) IV e III estão corretos; b) II e III estão erradas; c) I, II e III estão corretas; d) IV e II estão corretos; e) I, II, III e IV estão corretas.

8. Concentração de Liga e Propriedades Térmicas

Considerando o gráfico ao lado, podemos afirmar:

1. Aço-liga com 0,18% C e 6% Mo eleva a temperatura eutetoide do aço para 1080 ºC.
2. Quanto menor a concentração de liga, maior é a concentração de carbono.
3. O Ti é o elemento de liga que mais eleva a temperatura eutetoide com menor concentração em relação aos demais elementos apresentados.
4. Todos os elementos de liga do gráfico têm uma concentração inferior à do carbono.

a) IV e III estão corretos; b) II e III estão erradas; c) I, II e III estão corretas; d) IV e II estão corretos; e) I, II, III e IV estão corretas.