1) Usando o diagrama de transformação isotérmica para uma liga ferro-carbono
com composição eutetóide, especifique a natureza da microestrutura final (em
termos dos microconstituintes presentes e das porcentagens aproximadas) de
uma pequena amostra que foi submetida aos seguintes tratamentos tempotemperatura. Em cada caso, suponha que a amostra se encontra inicialmente a
uma temperatura de 760 °C, e que ela foi mantida a essa temperatura por um
tempo suficiente para que fosse atingida uma estrutura completa e homogênea.
a) Resfriamento rápido até 350 °C, manutenção dessa temperatura durante
104 s, e em seguida resfriamento rápido até a temperatura ambiente.
b) Resfriamento rápido até 250 °C, manutenção dessa temperatura durante
100 s, e em seguida resfriamento rápido até a temperatura ambiente.
c) Resfriamento rápido até 650 °C, manutenção dessa temperatura durante
20 s, resfriamento rápido até 400 °C, manutenção dessa temperatura
durante 103s, e em seguida resfriamento rápido até a temperatura
ambiente.
2) Faça uma cópia do diagrama de transformação isotérmica para uma liga
ferro-carbono com composição eutetóide (exercício 1) e em seguida esboce e
identifique sobre esse diagrama tempo-temperatura as trajetórias utilizadas
para produzir as seguintes microestruturas:
a) 100% perlita grosseira
b) 100% martensita revenida
c) 50% perlita grosseira, 25% bainita e 25% martensita
3) Usando o diagrama de transformação isotérmica para um liga ferro-carbono
com composição eutetóide (exercício 1), especifique a natureza da
microestrutura final (em termos dos microconstituintes presentes e das
porcentagens aproximadas de cada) para uma pequena amostra que foi
submetida aos seguintes tratamentos tempo-temperatura. Para cada caso,
suponha que a amostra se encontra inicialmente a uma temperatura de 760 °C
e que ela tenha sido mantida a essa temperatura por tempo suficiente para que
atingisse uma completa e homogênea estrutura austenítica.
a) resfriamento rápido até 700 °C, manutenção dessa temperatura por 104s, e
então resfriamento rápido até a temperatura ambiente.
b) reaquecimento da amostra na parte a) até 700 °C e manutenção dessa
temperatura por 20 h.
c) resfriamento rápido até 600 °C, manutenção dessa temperatura por 4s,
resfriamento rápido até 450 °C, manutenção dessa temperatura por 10s, e
então resfriamento rápido até a temperatura ambiente.
d) resfriamento rápido até 400 °C, manutenção dessa temperatura por 2s, e
então têmpera até a temperatura ambiente.
e) resfriamento rápido até 400 °C, manutenção dessa temperatura por 20s, e
então resfriamento rápido até a temperatura ambiente.
f) resfriamento rápido até 400 °C, manutenção dessa temperatura por 200s, e
então resfriamento rápido até a temperatura ambiente.
g) resfriamento rápido até 575 °C, manutenção dessa temperatura por 20s,
resfriamento rápido até 350 °C, manutenção dessa temperatura por 100s, e
então têmpera até a temperatura ambiente.
h) resfriamento rápido até 250 °C, manutenção dessa temperatura por 100s, e
então têmpera em água até a temperatura ambiente. Reaquecimento até 315
°C e manutenção dessa temperatura por 1 h, seguido pelo resfriamento lento
até a temperatura ambiente.
4) Usando o diagrama de transformação isotérmica para uma liga de aço com
0,45 % C, determine a microestrutura final (em termos somente dos
microconstituintes presentes) de uma pequena amostra que foi submetida aos
seguintes tratamentos tempo-temperatura. Para cada caso, suponha que a
amostra se encontra inicialmente a uma temperatura de 845 °C e que ela tenha
sido mantida a essa temperatura por tempo suficiente para que fosse atingida
uma estrutura austenítica completa e homogênea.
a) resfriamento rápido até 250 °C, manutenção dessa temperatura por
103s, e então têmpera até a temperatura ambiente.
b) resfriamento rápido até 700 °C, manutenção dessa temperatura por
30s, e então têmpera até a temperatura ambiente.
c) resfriamento rápido até 400 °C, manutenção dessa temperatura por
500s, e então têmpera até a temperatura ambiente.
d) resfriamento rápido até 700 °C, manutenção dessa temperatura por
105s, e então têmpera até a temperatura ambiente.
e) resfriamento rápido até 650 °C, manutenção dessa temperatura por 3s,
resfriamento rápido até 400 °C, manutenção dessa temperatura por 10s,
e então têmpera até a temperatura ambiente.
f) resfriamento rápido até 450 °C, manutenção dessa temperatura por 10s,
e então têmpera até a temperatura ambiente.
g) resfriamento rápido até 625 °C, manutenção dessa temperatura por 1s,
e então têmpera até a temperatura ambiente.
h) resfriamento rápido até 625 °C, manutenção dessa temperatura por 10s,
resfriamento rápido até 400 °C, manutenção dessa temperatura por 5s,
e então têmpera até a temperatura ambiente.
5) Faça uma cópia do diagrama e transformações isotérmicas para uma liga
ferro-carbono com 0,45% C (exercício 4) e em seguida esboce e identifique
sobre esse diagrama tempo-temperatura as trajetórias utilizadas para produzir
as seguintes microestruturas:
a)
b)
c)
d)
42% ferrita proeutetóide e 58% perlita grosseira
50% perlita fina e 50% bainita
100% martensita
50% martensita e 50% austenita
6) cite os produtos microestruturais de amostras de ligas ferro-carbono com
composição eutetóide que são, em primeiro lugar, completamente
transformadas em austenita e depois resfriadas até a temperatura ambiente, de
acordo com as seguintes taxas:
a) 200 °C/s
b) 100 °C/s
c) 20 °C/s
7) as frações mássicas de ferrita total e cementita total em uma liga ferrocarbono são de 0,88 e 0,12, respectivamente. Informar se essa liga é
hipoeutetóide ou hipereutetóide. Por quê?
8) considere 2 kg de uma liga com 99,6% Fe-0,4% C que é resfriada a uma
temperatura imediatamente abaixo da eutetóide.
a) quantos quilogramas de ferrita proeutetóide se formam?
b) quantos quilogramas de ferrita eutetóide se formam?
c) quanto quilogramas de cementita se formam?
9) Considere 2,5 kg de austenita contendo 0,65% C, resfriada até abaixo de
727 °C.
a) qual é a fase proeutetóide?
b) quantos quilogramas se formam de cementita e de ferrita total?
c) quantos quilogramas se formam da fase proeutetóide e de perlita?
d) esboce esquematicamente e identifique a microestrutura resultante.
10) para uma liga ferro-carbono de composição 5%C-95%Fe, faça os esboços
esquemáticos da microestrutura que seria observada para condições de
resfriamento muito lento às seguintes temperaturas: 1000 °C, 800 °C e 700 °C.
Identifique as fases e indique as suas composições aproximadas.
11) qual é a concentração de carbono em uma liga ferro-carbono para a qual a
fração de ferrita total é de 0,94?
12) considere 1 kg de austenita contendo 1,15%C, resfriada até abaixo de 727
°C.
a) qual é a fase proeutetóide?
b) quantos quilogramas se formam de cementita e de ferrita total?
c) quantos quilogramas se formam da fase proeutetóide e de perlita?
d) esboce esquematicamente e identifique a microestrutura resultante.
13) Calcule as frações mássicas de ferrita proeutetóide e de perlita que se
formam em uma liga ferro-carbono que contém 0,25% C.