Enunciado

Para os itens (a), (c), (d), (f) e (h) do P r o b l e m a   10.20 , determine as porcentagens aproximadas dos microconstituintes formados.

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

Acompanhe comigo a partir da F i g u r a   10 . 39 do seu livro. Para o item (a) temos o seguinte procedimento:

R e s f r i a m e n t o   r á p i d o   a t é   250 ° C ⇒ M a n u t e n ç ã o   p o r   10 3   s ⇒ T ê m p e r a   a t é   t e m p e r a t u r a   a m b i e n t e .

Ao resfriarmos rapidamente até a temperatura de 250 ° C   e mantivermos essa condição por 10 3   s , entraremos cruzaremos a temperatura M s e a austenita será totalmente convertida em martensita.

A microestrutura resultante será de 10 0 % martensita.

Passo 2

Para o item (c) temos o seguinte procedimento:

R e s f r i a m e n t o   r á p i d o   a t é   400 ° C ⇒ M a n u t e n ç ã o   p o r   500   s ⇒ T ê m p e r a   a t é   t e m p e r a t u r a   a m b i e n t e .

Ao resfriarmos rapidamente até a temperatura de 400 ° C , ficaremos totalmente na zona A que indica que teremos 1 00 % de austenita.

Se mantivermos essa condição por 500   s , podemos dizer que de 100 % da austenita se converterá na estrutura bainita.

Aplicando a Têmpera (resfriamento rápido) até a temperatura ambiente, cruzaremos a temperatura M s e porém, como não há mais austenita, nada acontecerá.

A microestrutura resultante será de 100 % de bainita

Passo 3

Para o item (d) temos o seguinte procedimento:

R e s f r i a m e n t o   r á p i d o   a t é   700 ° C ⇒ M a n u t e n ç ã o   p o r   10 5   s ⇒ T ê m p e r a   a t é   t e m p e r a t u r a   a m b i e n t e .

Ao resfriarmos rapidamente até a temperatura de 700 ° C , ficaremos totalmente na zona A que indica que teremos 100 % de austenita.

Se mantivermos essa condição por 10 5   s , a partir da literatura, sabemos que este procedimento forma a cementita globulizada, também conhecida como esferoidita.

Aplicando a Têmpera (resfriamento rápido) até a temperatura ambiente, cruzaremos a temperatura M s e porém, como não há mais austenita, nada acontecerá.

A microestrutura resultante será de 100 % esferoidita.

Passo 4

Para o item (f) temos o seguinte procedimento:

R e s f r i a m e n t o   r á p i d o   a t é   450 ° C ⇒ M a n u t e n ç ã o   p o r   1 0   s ⇒ T ê m p e r a   a t é   t e m p e r a t u r a   a m b i e n t e .

Ao resfriarmos rapidamente até a temperatura de 4 5 0 ° C , ficaremos totalmente na zona A que indica que teremos 100 % de austenita.

Se mantivermos essa condição por 1 0   s entraremos na zona de mistura contendo A u s t e n i t a + B a i n i t a .

De acordo com a análise do gráfico podemos dizer que aproximadamente, 60 % da austenita se transformou em bainita.

Aplicando a Têmpera (resfriamento rápido) até a temperatura ambiente, cruzaremos a temperatura M s , e a austenita que não se transformou anteriormente em bainita, será transformada em martensita.

A microestrutura resultante será de 60 % bainita e 40 % martensita.

Passo 5

Para o item (h) temos o seguinte procedimento:

R e s f r i a m e n t o   r á p i d o   a t é   625 ° C ⇒ M a n u t e n ç ã o   p o r   10   s ⇒ R e s f r i a m e n t o   a t é   400 ° C ⇒ M a n u t e n ç ã o   p o r   5   s ⇒ T ê m p e r a   a t é   t e m p e r a t u r a   a m b i e n t e .

Ao resfriarmos rapidamente até a temperatura de 625 ° C , ficaremos totalmente na zona A que indica que teremos 100 % de austenita.

Se mantivermos essa condição por 10   s toda a austenita será transformada em uma parte de ferrita residual e a maior parte de perlita.

O resfriamento a 400 ° C e a manutenção por 5   s não convertem surtem efeito, pois não há mais austenita para ser transformada.

A tempera também não possui efeito de transformação.

Para saber as porcentagens, podemos calcular as frações em massa usando a regra da alavanca. Como o aço possui 0,45 % de Carbono, temos que a porcentagem de ferrita será:

W F e = 0,76 - C 0 0,76 - 0,022

W F e = 0,76 - 0,45 0,76 - 0,022

W F e = 0,4189   o u   41,89 %

Para a porcentagem de perlita, temos:

W p = C 0 - 0,022 0,74

W p = 0,45 - 0,022 0,74

W p = 0,5784   o u   57,84 %

Portanto, a microestrutura final seria de 41,89 % Ferrita e 57,84 % perlita.

Resposta

a   100 % martensita.

c   100 % de bainita.

d   100 % esferoidita.

f   60 % Bainita e 60 % martensita.

h   41,89 % Ferrita e 57,84 % Perlita.

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