Questão de Engenharia Mecânica · FGV PCERJ 2021 (nº 66)

Para determinar as frações de fases em uma liga de ferro-carbono, usamos a regra da alavanca no diagrama de equilíbrio, que nos permite calcular as quantidades relativas de duas fases presentes em uma região de duas fases.

(A) Correta: Para uma liga com 0,5% C a uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoide (aproximadamente 727°C), as fases presentes são ferrita total ($\alpha_{total}$) e cementita (Fe$_3$C). Os pontos de interesse no diagrama são a composição da ferrita ($C_\alpha \approx 0,022\%$ C) e da cementita ($C_{Fe_3C} \approx 6,7\%$ C). Aplicando a regra da alavanca para a fração de cementita ($W_{Fe_3C}$):
$W_{Fe_3C} = \frac{C_0 - C_\alpha}{C_{Fe_3C} - C_\alpha} = \frac{0,5 - 0,022}{6,7 - 0,022} = \frac{0,478}{6,678} \approx 0,07158 \approx 7,2\%$.
A fração de ferrita total ($W_{\alpha_{total}}$) é $1 - W_{Fe_3C} = 1 - 0,07158 \approx 0,92842 \approx 92,8\%$.
(Armadilha da banca): O distrator mais comum é calcular as frações de ferrita proeutetoide e perlita, que são as microconstituintes, e não as fases finais de equilíbrio (ferrita e cementita). A perlita é um microconstituinte que é, por sua vez, uma mistura de ferrita e cementita. A questão pede as frações das fases ferrita total e cementita, que são os constituintes finais em equilíbrio.

(B) Incorreta: Os valores não correspondem aos cálculos corretos da regra da alavanca para ferrita total e cementita.

(C) Incorreta: Os valores não correspondem aos cálculos corretos da regra da alavanca para ferrita total e cementita.

(D) Incorreta: Os valores não correspondem aos cálculos corretos da regra da alavanca para ferrita total e cementita.

(E) Incorreta: Os valores não correspondem aos cálculos corretos da regra da alavanca para ferrita total e cementita.