MICROESTRUTURA DO AÇO (II)

A microestrutura do aço varia  conforme o aumento do teor de carbono. Abaixo de 0,008% de carbono, a microestrutura é 100% ferrita. Caracterizada somente pela presença de contornos de grão (Figura a). Neste caso, podemos considerar este material como sendo Ferro puro. Entre 0,008 e 0,8% de carbono, temos ferrita isolada e ilhas de perilita, com quantidades 

crescentes de perlita, conforme se aumenta o teor de carbono. 

Nas Figuras b e c, são mostradas duas microestruturas dentro desta faixa. Uma delas com 0,2% de carbono (Figura b), sendo que esta possui grãos claros e grãos escuros (Ferrita e Perlita). Nota-se que, para o aço contendo 0,2% de carbono, a quantidade de grãos claros é maior que a de grãos escuros. 

Outra microestrutura dentro da faixa entre 0,008 e 0,8% é mostrada na Figura c, sendo um aço com 0,6% de carbono. Neste caso,podemos 

notar também a presença de ferrita e perlita, onde os grãos escuros (perlita) se apresentam em maior quantidade que os grãos claros (ferrita). 

Com, aproximadamente 0,8% de carbono temos uma microestrutura 100% perlítica (Figura d). Neste caso não é possível visualizar os grãos claros. Entre 0,8 e 2,11% de carbono, temos Perlita e cementita isolada (cementita proeutetóide) precipitada nos contornos de grão. 

Que novidade é esta? A quantidade de perlita satura a 0,8% de carbono. Acima deste teor, ocorre a formação (precipitação) de cementita (Fe3C) nos contornos de grão. Quanto maior o percentual acima de 0,8%C, maior a quantidade de cementita nos contornos. Isto pode ser visualizado nas Figuras e - f. 

Com 1,0% de carbono (Figura e) nota-se que existe uma região clara em torno dos grãos de perlita. Estas regiões possuem o aspecto muito parecido com a ferrita mostrada na 

Figura c. Na verdade é difícil definir com precisão se estas regiões claras são ferrita ou cementita no 

contorno de grão, sem se conhecer previamente a composição do aço.

Para se verificar é necessário medir a microdureza desta região. A 

ferrita é dúctil e a cementita é dura. 

A resistência mecânica dos materiais é bastante influenciada por sua microestrutura. 

A deformação plástica dos materiais está relacionada à movimentação de discordâncias. O material se torna mais duro ou mais resistente à deformação se houverem barreiras para movimentação das discordâncias. 

É mais fácil atravessar um corredor vazio que atravessar um corredor cheio de cadeiras espalhadas, não é mesmo? 

O mesmo vale para os materiais. Se ele se deforma através da 

movimentação das discordâncias, seria razoável supor que este material  seria mais duro se fosse

dificultada a movimentação destas discordâncias, certo? 

Sim, correto. Existem várias barreiras para movimentação de discordâncias. Os contornos de grãos, por exemplo, são barreiras para esta movimentação.

Ela tem dificuldade para atravessá-lo. Logo, o material se torna mais duro e mais resistente quanto menor o tamanho dos grãos, pois teremos uma quantidade maior de contornos de grãos. A perlita também é uma barreira para a movimentação de discordâncias. A discordância a "vê"  as placas alternadas de ferrita e cementita como uma seqüência de “muros” a serem transpostos. 

Praticamente todos os defeitos cristalinos são barreiras para a movimentação de discordâncias, até mesmo uma discordância pode atrapalhar a movimentação de outras discordâncias. 

Assim, quanto maior a quantidade de perlita mais duro e resistente se torna o material. Em geral, isto ocorre até percentuais em torno de 1,0% de carbono. A partir daí, 

notamos (Figuras e - f) que temos cementita no contorno de grão. Como a cementita é uma cerâmica (Fe3C) esta pode formar uma rede contínua ligando todos os contornos Neste caso, pode ocorrer uma fragilização do material.Por isso não encontramos com freqüência aços carbono com % de carbono superiores a 1,0%.