Exercícios Resolvidos de Diagrama TTT (temperatura, tempo e transformação.

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Enunciado

Usando o diagrama de transformação isotérmica para um aço contendo 0,45 % p   C ( F i g u r a   10.39 ). determine a microestrutura final (em termos somente dos microconstituintes presentes) de uma pequena amostra que tenha sido submetida aos seguintes tratamentos tempo-temperatura. Para cada caso, assuma que a amostra estava a 845 ° C   ( 1550   F ) e que ela foi mantida nessa temperatura durante tempo suficiente para atingir uma estrutura totalmente austenítica e homogênea.

  1. Resfriamento rápido até 250 ° C   ( 480 ° F ) , manutenção por 10 s e, então, têmpera até a temperatura ambiente.
  2. Resfriamento rápido até 700 ° C   ( 1290 ° F ) , manutenção por 30   s e, então, têmpera até a temperatura ambiente.
  3. Resfriamento rápido até 400°C (750°F), manutenção por 500   s e, então tempera até a temperatura ambiente.
  4. Resfriamento rápido até 700 ° C   ( 1290 ° F ) , manutenção nessa temperatura durante 10   s e, então, têmpera até a temperatura ambiente.
  5. Resfriamento rápido até 650 ° C   ( 1200 ° F ) , manutenção nessa temperatura durante 3   s resfriamento rápido até 400 ° C   ( 750 ° F ) , manutenção por 10   s e, então, têmpera até a temperatura ambiente.
  6. Resfriamento rápido até 450 ° C   ( 840 ° F ) , manutenção por 10   s e, então, têmpera até a temperatura ambiente.
  7. Resfriamento rápido até 625 ° C   ( 1155 ° F ) , manutenção por 1   s e, cantão, têmpera até a temperatura ambiente.
  8. Resfriamento rápido até 625 ° C   ( 1155 ° F ) , manutenção nessa temperatura durante 10 s , rastreamento rápido até 400 ° C   ( 750 ° F ) , manutenção nessa tem temperatura 5   s e, então, tempera até a temperatura ambiente.

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 100 % martensita.

Passo 2

Para o item (b) 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   30   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 30   s entraremos na zona que constitui uma mistura de A u s t e n i t a + F e r r i t a .

Aplicando a Têmpera (resfriamento rápido) até a temperatura ambiente, cruzaremos a temperatura M s e a austenita restante será transformada em martensita.

A microestrutura resultante será de Ferrita proeutetóide e martensita.

.

Passo 3

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 100 % 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 4

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 5

Para o item (e) 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   650 ° C ⇒ M a n u t e n ç ã o   p o r   3   s ⇒ 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   10   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 650 ° C , ficaremos totalmente na zona A que indica que teremos 100 % de austenita.

Se mantivermos essa condição por 3   s entraremos na zona de mistura contendo A u s t e n i t a + P e r l i t a . Contendo também ferrita residual.

A austenita restante é resfriada rapidamente até 400 ° C e mantida assim por 10   s entrando na região de mistura contendo A u s t e n i t a + B a i n i t a .

Após a tempera, a austenita se transforma em martensita, obtemos, portanto, a seguinte microestrutura:

Ferrita, perlita, bainita e martensita.

Passo 6

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   10   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 450 ° C , ficaremos totalmente na zona A que indica que teremos 100 % de austenita.

Se mantivermos essa condição por 10   s entraremos na zona de mistura contendo A u s t e n i t a + B a i n i t a .

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 bainita e martensita.

Passo 7

Para o item (g) 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   1   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 1   s entraremos na zona de mistura contendo A u s t e n i t a + P e r l i t a e ferrita residual.

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

A microestrutura resultante será de ferrita, perlita e martensita.

Passo 8

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.

Portanto, a microestrutura final seria de Ferrita e perlita.

Resposta

  1. 100 % martensita.
  2. Ferrita proeutetóide e martensita.
  3. 100 % de bainita.
  4. 100 % esferoidita.
  5. Ferrita, perlita, bainita e martensita.
  6. Bainita e martensita.
  7. Ferrita, perlita e martensita.
  8. Ferrita e Perlita.

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