Ciencia Dos Materiais

Uma liga ferro-carbono com estrutura cristalina CFC contendo inicialmente 0,35 %C esta exporta a uma atmosfera rica em oxigênio e virtualmente isenta de carbono, a 1400 K (1127 °C). Sob essas circunstâncias, o carbono se difunde da liga e reage com o oxigênio na atmosfera; isto é, a concentração de carbono na superfície é mantida em 0 %C. (este processo de esgotamento do carbono e conhecido por descarbonetação.) Em qual posição a concentração de carbono será de 0,15 % após um tratamento de 10 horas? O valor de D a 1400 K é de 6,9x10-11 m2/s.

Para uma liga aço, foi determinado que um tratamento térmico carbonetante com 10 horas irá elevar a concentração de carbono para 0,45% em um ponto a 2,5 mm da superfície. Estime o tempo necessário para atingir a mesma concentração em uma posição a 5,0 mm da superfície para um aço idêntico e à mesma temperatura de carbonetação.

Carbono se difunde através de uma placa de aço com 15 mm de espessura. A concentração de carbono nas duas faces são de 0,65 e 0,30 kg C/m³ Fe, e são mantidas constantes. Se a constante pré-exponencial e a energia de ativação são de 6,2x10-7 m²/s e 80.000 J/mol, respectivamente, calcule a temperatura na qual o fluxo de difusão é de 1,43x10-9 kg/m²s.

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