Alternativa correta: B - 49% ferrita pró-eutetoide e 51% perlita.

Tema central da questão: A questão aborda a microestrutura de aços carbono — especificamente o aço AISI 1040 — após o tratamento de normalização. É fundamental compreender como a composição química do aço e os tratamentos térmicos influenciam sua microestrutura à temperatura ambiente, conhecimentos muito cobrados em provas de concursos da área de Mecânica e Materiais.

Resumo teórico: O aço AISI 1040 possui cerca de 0,40% de carbono. Segundo o diagrama de fases Fe-C (ferro-carbono), o ponto eutetoide ocorre a 0,8% de carbono. Abaixo desse valor, o aço é hipoeutetoide e, após resfriamento lento (como acontece na normalização), sua microestrutura consiste de ferrita pró-eutetoide (formada antes da perlita) e perlita (mistura lamelar de ferrita e cementita).

Para calcular as frações, usamos a regra da alavanca no diagrama Fe-C:

• % de ferrita pró-eutetoide ≈ (0,8 - 0,4) / (0,8 - 0,02) ≈ 0,49 ou 49%
• % de perlita ≈ (0,4 - 0,02) / (0,8 - 0,02) ≈ 0,51 ou 51%

Esses cálculos estão presentes em livros clássicos, como “Metalurgia Mecânica” de Dieter e a norma ABNT NBR 6587.

Por que a alternativa B está certa? Por ser um aço hipoeutetoide normalizado, o AISI 1040 terá aproximadamente 49% de ferrita pró-eutetoide (fase dúctil e macia) e 51% de perlita (fase mais dura e resistente). Isso corresponde exatamente ao que pede a alternativa B.

Análise das alternativas incorretas:

• A: Martensita só é formada por têmpera (resfriamento rápido). A normalização não gera martensita.
• C: Austenita não existe à temperatura ambiente em aços carbono comuns; ela só está presente em altas temperaturas.
• D: Ledeburita é uma microestrutura de ferros fundidos, não de aços como o 1040.
• E: Novamente, martensita não aparece após normalização, apenas mediante têmpera.

Estratégia de prova: Atenção ao tipo de tratamento térmico citado e ao teor de carbono! Evite confundir perlita com austenita ou martensita, verificando sempre se as fases citadas são compatíveis com a condição do aço à temperatura ambiente.

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A - 35% ferrita pró-eutetoide e 65% martensita.

B - 49% ferrita pró-eutetoide e 51% perlita.

C - 30% ferrita pró-eutetoide e 70% austenita.

D - 70% ledeburita e 30% perlita. 

E - 30% perlita e 70% martensita.

Não era necessário, mas se quisesse fazer as contas:

Ferrita = (0,77 - 0,4) / (0,77 - 0,022) = 49,46%