Seleção de Materiais para Baixas Temperaturas

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Materiais 
Metálicos 
W
B
A
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6
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Autoria do Desafio Profissional: Camila Molena de Assis 
Leitor Crítico: Katielly Tavares dos Santos 
 
 Proposta de Resolução 
Muitas vezes, a definição do problema deve ser feita pelo profissional qualificado para o projeto, 
pois é ele quem definirá os limites do escopo do projeto. 
O problema está lançado, ou seja, um material que suporte baixas temperaturas. A definição de 
problema pode ser um questionamento para ser resolvido por pesquisas sobre qual a melhor 
composição do material para suportar as condições determinadas pelo cliente. 
Avaliar os componentes do problema, decompondo-o em subproblemas é fazer quase que um 
mapa mental com questionamentos dos possíveis materiais que podem ser utilizados nesse 
projeto. Quais as possíveis falhas que podem ocorrer devido ao uso de um determinado material? 
Qual a resistência mecânica exigida? Resistência à corrosão? Quais fatores podem influenciar nas 
características? Qual melhor estrutura para este tipo de material? 
Até este momento, o profissional somente levanta esses questionamentos para direcioná-lo na 
coleta dos dados e o agrupamento de informações, necessário para a análise crítica. 
Materiais sujeitos a fragilização em baixas temperaturas possuem estrutura cristalina Cúbica de 
Corpo Centrado (CCC), como a da ferrita. Portanto, na primeira seleção de materiais, seria 
interessante o uso de metais e ligas que possuem a estrutura Cúbica de Face Centrada (CFC), como 
alumínio, cobre, níquel e suas ligas, e os aços austeníticos. 
Avaliando o comportamento dos aços, é possível salientar que a ferrita não seria um material 
adequado para ser usado na construção de equipamentos (ou ferramentas), que serão usados em 
temperaturas de operação próximas ou abaixo de 0 ºC . Apesar da microestrutura ferrito-perlítica 
apresentar a mais alta temperatura de transição de todas as microestruturas do aço, essas 
estruturas não são satisfatórias quando a temperatura for de operação abaixo de 0 °C. Com isso, 
em usinas de refrigeração, são utilizados metais e ligas CFC que são mais caros, como alumínio, 
cobre ou aço inoxidável austenítico. 
 
 
Por meio desses dados, é importante saber quais as características desejadas do material. A maior 
tenacidade é obtida com a martensita revenida. A pior tenacidade é obtida da microestrutura 
ferrita-perlita, e os aços bainiticos apresentam uma situação intermediária. 
Para o aço, o carbono existente no material altera sua tenacidade. Nos aços ferrítico-perlítico, a 
presença de cementita favorece a formação de sítios naturais de mecanismo de fratura. Quanto 
maior o teor de carbono, maior a quantidade de cementita, resultando em menor tenacidade. 
Ou seja, a melhor combinação é um aço de baixa liga, com teores máximos de 0,3% a 0,4% de 
carbono.