O documento descreve um estudo sobre o efeito de tratamentos térmicos em um aço inoxidável martensítico do tipo 13Cr5Ni0,02C. Foram analisadas a microestrutura e propriedades mecânicas após diferentes resfriamentos e alívio de tensões. Os resultados mostraram que o meio de resfriamento não alterou a microestrutura, enquanto o alívio de tensões produziu martensita em forma de ripas e reduziu a dureza.

1. Instituto Federal do Ceará (IFCE) – Campus Maracanaú
Curso: Tecnologia em Manutenção Industrial - (2013.2)
Aluna: Sylvielly Silva de Sousa
Disciplina: Tecnologia do Materiais
Professor : Dr. Francisco Nélio

2. • Martensita é uma fase metaestável, que resulta da transformação da
austenita.
• O carbono permanece como uma impureza intersticial na martensita, por
isso forma uma solução sólida supersaturada.
• Sua estrutura é TCC (Tetragonal de Corpo Centrado).

3. • Os aços inoxidáveis martensíticos apresentam boa resistência mecânica e à
corrosão.
• O principal objetivo dos tratamentos térmicos de têmpera e revenimento
para estes tipos de aços é melhorar essas características.
• Os aços inoxidáveis martensíticos do tipo 13Cr5Ni0,02%C são empregados
na indústria química e de petróleo.
• O teor de carbono é menor nessa classe de aço, em relação à outros aços
inoxidáveis convencionais. Em consequência disso, necessita da adição de
elementos de liga como Ni.
• Com isso, as melhorias nas propriedades mecânicas e de corrosão estão
ligadas à composição química e às temperaturas de revenimento do material.

4. • Aço inoxidável martensítico tipo: 13%Cr-5%Ni-0,02%C
• Formato dos corpos de prova: cilíndrico
• Diâmetro dos corpos de prova: 50mm
• Comprimento dos corpos de prova: 250mm
• Análise de microestrutura: através de microscopia óptica
•

5.  Tabela 1 - Composição química do aço inoxidável martensítico em (em %peso). Material
analisado de acordo com a norma da ASMT A743-743-98.

6. • Tabela 2 – Condições dos tratamentos térmicos empregados.

7. Micrografia:
• Fig. 1a – Microestrutura constituída por matriz martensítica com tratamento
de revenimento, resfriado ao ar e sem alívio de tensão.

8. • Fig. 1b - Microestrutura constituída de matriz martensítica, com tratamento
de revenimento, resfriamento em água sem alívio de tensão.

9. Nas duas micrografias, pode-se observar que
apesar de as duas amostras terem sido
resfriadas em meios diferentes (fig. 1a ao ar e
fig. 1b em água) suas microestruturas não
sofreram modificações

10. • Fig. 2 a - Microestrutura na condição de revenido, com resfriamento ao ar e
com alívio de tensão.

11. • Fig. 2 b - Microestrutura na condição de revenido, com resfriamento em
água e com alívio de tensão.

12. Com o alívio de tensões, pode-se observar
nas microestruturas que a martensita
encontra-se na forma de ripas. O meio em
que cada amostra foi resfriada não
influenciou na microestrutura.

13. • Tabela 3 – Resultados de dureza do aço inoxidável martensítico, em Rockwell
C.

14. • Com relação aos resultados obtidos de dureza, as seções transversais e longitudinais
não tiveram uma variação significativa.
• Na condição sem alívio de tensão, tanto o resfriamento ao ar quanto em água não
influenciou na dureza do aço.
• Com o alívio de tensão, o valor de dureza foi menor em relação as amostras anteriores,
devido a configuração da martensita na microestrutura, em forma de ripas.

15. • Tabela 4 – Resultados obtidos através dos ensaios de tração.

16. • Os ensaios de tração foram realizados nas condições A e C, por não ter sido observada
uma variação significativa da microestrutura nem nos valores de dureza das amostras
revenidas e resfriadas ao ar e em água.
• Com relação aos dados obtidos pelo o ensaio de tração, com o revenimento da
martensita, houve um pequeno aumento da tenacidade e da ductilidade após o
resfriamento.
• Não houve redução da resistência mecânica.
• A dureza elevada da martensita deve-se à área entre os contornos de cementita e da
martensita, pois elas impedem a movimentação das discordâncias durante a deformação
plástica.

17. • Com base nesses resultados, as formas de resfriamento (seja ao ar ou em água)
realizados no aço em questão não alterou sua microestrutura.
• O que pode alterar sua microestrutura são os procedimentos de alívio de tensões, o que
consequentemente diminui a dureza do material, tornando-o mais dúctil.
• Os valores obtidos nos ensaios de tração quando realizado o alívio de tensões nas
amostras, estão mais próximos dos valores recomendados pela norma.

18.  Eloy Strobel Filho, Alex Pereira de Lima, Neide Aparecida Mariano - Efeito do
tratamento térmico na caracterização microestrutural e das propriedades
mecânicas do aço inoxidável martensítico do tipo 13Cr5Ni0,02C - Revista
Escola de Minas
 William D. Callister Jr. – Ciência e Engenharia dos Materiais 8ª edição, 2012
 Spectru Instrumental Científico Ltda. - Tratamento térmico dos aços:
recozimento, revenido, têmpera e normalização
 Pedro Müri – Uma breve revisão dos aços martensíticos e supermartensíticos
utilizados na indústria de petróleo – Engenharia Metalúrgica e de Materiais –
COPPE (UFRJ)

19. Obrigado pela atenção!