Enunciado

Compare o endurecimento por precipitação (Seção 11.9) com o endurecimento de um aço por têmpera e revenido (Seções 10.5, 10.6 e 10.8) em relação aos seguinte:

  1. O procedimento completo de tratamento térmico
  2. As microestruturas envolvidas
  3. Como as propriedades mecânicas mudam durante vários estágios de tratamento térmico.

Passo 1

Pra resolver essa questão, vamos avaliar como funciona os dois tipos de endurecimento pra cada coisa.

Em relação ao procedimento:

O endurecimento por precipitação envolve um aquecimento em temperaturas bem altas pra que as impurezas do material sejam dissolvidas e as lacunas do material matriz sejam preenchidas, impedindo os deslocamentos na estrutura cristalina e aumentando a dureza no material. Depois desse primeiro aquecimento a mistura é resfriada rapidamente e reaquecida a uma temperatura intermediária para que os cristais da fase β , chamados de precipitado, possam se formar mais lentamente até a temperatura ambiente.

O endurecimento do aço por têmpera e revenido também começa com um aquecimento em temperaturas bem altas, e um resfriamento rápido para que o carbono não difunda e haja a formação de martensita, que é uma fase bem dura porém frágil. O revenido é justamente para que o material não fique tão frágil. É basicamente um aquecimento em temperaturas relativamente baixas (250˚C - 600˚C) seguido de um resfriamento lento, que diminui um pouco a dureza do material, mas ao mesmo tempo alivia as tensões para que ele não fique muito frágil.

Passo 2

Com relação às microestruturas:

O endurecimento por precipitação é normalmente feito em ligas de alumínio, magnésio, níquel e titânio. As fases envolvidas são e β .

Na têmpera do aço, liga de ferro e carbono, as fases envolvidas são a austenita (em altas temperaturas) e martensita quando é resfriada. As fases de ferrita e cementita são evitadas.

Passo 3

Com relação às propriedades mecânicas:

No endurecimento por precipitação a dureza do material é baixa na primeira etapa de aquecimento, vai aumentando conforme é resfriado. Volta a aumentar com o aumento da temperatura e a formação dos precipitados. Existe um ponto em que a dureza começa a diminuir, que é chamado de superenvelhecimento.

Na tempera a dureza aumenta bastante no primeiro resfriamento, diminui um pouco, gradativamente, no segundo resfriamento.

Resposta

  1. O endurecimento por precipitação envolve um aquecimento em temperaturas bem altas. Depois desse primeiro aquecimento a mistura é resfriada rapidamente e reaquecida a uma temperatura intermediária.
  2. O endurecimento do aço por têmpera e revenido também começa com um aquecimento em temperaturas bem altas, e um resfriamento. O revenido é basicamente um aquecimento em temperaturas relativamente baixas (250˚C - 600˚C) seguido de um resfriamento lento.

  3. O endurecimento por precipitação é normalmente feito em ligas de alumínio, magnésio, níquel e titânio. As fases envolvidas são e β .
  4. Na têmpera do aço, as fases envolvidas são a austenita e martensita.

  5. No endurecimento por precipitação a dureza do material é baixa na primeira etapa de aquecimento, vai aumentando conforme é resfriado. Volta a aumentar com o aumento da temperatura e a formação dos precipitados. Existe um ponto em que a dureza começa a diminuir, que é chamado de superenvelhecimento.

Na tempera a dureza aumenta bastante no primeiro resfriamento, diminui um pouco gradativamente no segundo resfriamento.

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