Alternativa correta: D - Têmpera.

Tema central: A questão aborda os tratamentos térmicos em ligas ferro-carbono (principalmente o aço), focando em qual deles forma a estrutura martensítica, fundamental para modificar propriedades mecânicas, como dureza e resistência.

Base teórica: O tratamento térmico consiste em aquecer e resfriar o material de maneira controlada para alterar sua microestrutura e propriedades. A martensita é uma fase dura e frágil obtida apenas quando o aço é aquecido à temperatura de austenitização e resfriado rapidamente (em água, óleo, etc.). Esse processo é chamado de têmpera. Referência: Callister, W. D. – Ciência e Engenharia de Materiais.

Justificativa da alternativa correta:
D - Têmpera. A têmpera é o único tratamento térmico cujo objetivo é transformar a austenita em martensita, garantindo maior dureza. É uma etapa crítica para ferramentas e peças que necessitam de alta resistência ao desgaste.

Análise das alternativas incorretas:

A - Recozimento: visa reduzir tensões, amaciar e refinar o grão, NÃO forma martensita, mas sim perlita ou ferrita.
B - Normalização: promove resfriamento ao ar, obtendo estrutura mais homogênea (perlítica), sem gerar martensita.
C - Revenido: é realizado após a têmpera, reduz a fragilidade da martensita, mas não a produz.
E - Nitretação: é um tratamento termoquímico (não térmico), destinado a endurecer a superfície, sem criar martensita no núcleo.

Dica de interpretação: Palavras-chave como "martensítica" e "tratamento térmico" são pistas decisivas. Atenção ao fato de que apenas a têmpera visa a obtenção direta de martensita.

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A Têmpera tende a aumentar a dureza e fazer resistir a desgastes e deformações. O processo consiste em levar o Aço ao aquecimento e transformação em estrutura Austenita e logo após resfriada rapidamente para transformar-se em Martensita