O documento discute diagramas TTT (temperatura-tempo-transformação) para avaliar a velocidade de transformação da austenita. Explica que estes diagramas mostram as microestruturas formadas (perlita, bainita ou martensita) dependendo da temperatura e tempo de resfriamento após a austenitização. A formação de martensita ocorre para resfriamentos muito rápidos que impedem a difusão, resultando em uma estrutura frágil que pode ser aliviada pelo revenimento.

1. Cinética de transformação da
austenita – diagramas TTT
Bibliografia desta seção:
Jr., W. D. Ciência e
•CALLISTER
engenharia
introdução
de materiais: uma
5ª edição, 2002, LTCp.
189-236 e p. 243-251.
•ASHBY, M. F. JONES, D. R. H.
Engineering materials 2 Butterworth
Heinemann 1998, 2. ed, p. 107-121.
•MANGONON, P. L. The principles of
materials selection for engineering
design Prentice Hall, 1999, p. 342-388.
Como avaliar a velocidade de transformação da austenita?
Diagramas de transformación isotérmica de austenita o TTT
(temperatura-tiempo-transformación))
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2. Micrografias de E.C. Bain e H. W. Paxton. Alloying elements in steel. ASM, 1966, p. 27-40
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Perlita
mecanismo de endurecimento:
partículas (de Fe3C) dispersas

3. ~200 s
~800 s ~2000 s
~100 s
Abaixo de 550°C, a formação de
perlita é cineticamente impedida,
e ocorre a formação de BAINITA,
microestrutura composta por
partículas de carboneto
(~Fe3C) e ferrita.
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4. Micrografias de E.C. Bain e H. W. Paxton. Alloying elements in steel. ASM, 1966, p. 27-40
Perlita e/ou bainita
mecanismo de endurecimento:
partículas (de Fe3C) dispersas
Microestrutura
composta por
mistura de bainita e
perlita fina
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5. Se o resfriamento for suficientemente rápido para impedir a
difusão de qualquer átomo presente no aço, a transformação da
austenita deve se dar sem difusão...
Duas células unitárias CFC de Fe puro
Célula CFC parcial
(note a “semelhança” com o CCC)
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6. A presença de carbono nos interstícios da austenita dificulta a
formação da estrutura CCC...
Esta estrutura é
Tetragonal de
Corpo Centrado
(TCC) e é uma
solução sólida
supersaturada de C
no Fe
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Esta fase
metaestável é
chamada de
MARTENSITA

7. Micrografias de E.C. Bain e H. W. Paxton. Alloying elements in steel. ASM, 1966, p. 27-40
bainita
mecanismo de endurecimento:
partículas (de Fe3C) dispersas
martensita
mecanismo de endurecimento:
solução sólida supersaturada de C no Fe
de estrutura cristalina TCC
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8. Parâmetros de reticulado (em nm)
austenita:
ao = 0,3555 + 0.0044x(%C)
martensita:
a = 0,28664 - 0,0013x(%C)
c = 0,28664 + 0,0166x(%C)
para aço com 0,5%C,
volume austenita (B) = 0,0229 nm³
volume martensita (C) = 0,0239 nm³
5,4% de aumento de volume na têmpera!
Conseqüências:
Geração de tensões residuais.
Risco de empenamentos.
Risco de trincas de têmpera
(sempre intergranulares).
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9. Influência
de
diferentes
microestruturas
e
do
teor
de
carbono
na
dureza
de
aços
ao
carbono
em água
Quanto
maior a %C,
maior a
chance de
retida!
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10. Tempo (min)
Têmpera
%C
T(°C)
Usualmente,
de 20 a 40
minutos na
temperatura
Objetivo: 100%
+Fe3C
30 a 50 C
acima da
zona
crítica
Problema das estruturas martensíticas:
FRAGILIDADE!
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Formação de solução sólida supersaturada
de C no Fe, que assume a estrutura
tetragonal de corpo centrado, na fase
metaestável MARTENSITA

11. Solução:
REVENIMENTO
Aquecimento abaixo
da zona crítica por
tempo determinado
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12. FERRITA+ CARBONETOS
Martensita:
SOLUÇÃO SÓLIDA INTERSTICIAL SUPERSATURADADE ESTRUTURATCC
Aquecendo abaixo da zona crítica,
REVENIMENTO
MARTENSITA (TCC) MARTENSITA REVENIDA
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