10.P2 Para um aço eutetoide, descreva tratamentos térmicos isotérmicos que seriam exigidos para produzir amostras com as seguintes combinações de limite de resistência à tração e ductilidade (%RA):
700 MPa e (25 % \mathrm{RA})
700 MPa e (25 % \mathrm{RA})
Passo 1
Temos um aço eutetoide
C) e queremos uma amostra com limite de resistência à tração de
e ductilidade (
de
. Vamos usar tratamentos isotérmicos após a austenitização para controlar o tamanho de grão e a morfologia perlítica/bainítica, buscando uma estrutura sogueada («sorbita») ou bainita superior que dê essas propriedades.
Passo 2
Precisamos associar microestrutura a propriedades mecânicas:
- Perlita fina (sorbita) obtida em isoterma em torno de
confere e ductilidade . - Bainita superior (austêmpera em
) dá resistência maior e ductilidade de .
Parae RA, a faixa ideal é gerar sorbita ou uma transição para bainita superior pouco desenvolvida, com espaçamento lamelar moderado.
Passo 3
Escolhemos uma isoterma em
para formar sorbita:
- Austenitizar em torno de
durante para uniformizar carbono em solução sólida. - Resfriar rapidamente (banho de óleo ou metal) até
. - Manter à temperatura de
por cerca de . Nesse tempo, formam-se lamelas de ferrita e cementita finas (sorbita), controlando o espaçamento lamelar para dar . - Resfriar ao ar até temperatura ambiente para encerrar a transformação.
Passo 4
Explicação do efeito do tratamento:
- A austenitização assegura solução sólida de C.
- A isoterma em
equilibra taxa de difusão de carbono e velocidade de crescimento da perlita, reduzindo espaçamento lamelar e aumentando resistência. - O tempo de
produz ductilidade de cerca de sem excesso de cementita grosseira.
Resposta
Aqueça o aço eutetoide a
por
, resfrie rapidamente até
, mantenha isoterma por
para formar sorbita fina e depois resfrie ao ar. Essa rota produz
com
.