Para um aço eutetoide, descreva tratamentos térmicos por resfriamento contínuo que seriam exigidos para produzir amostras com as seguintes combinações de dureza Brinell e ductilidade (%RA):
260 HB e (20 % RA)
260 HB e (20 % RA)
Passo 1
O enunciado pede um aço eutetoide (
% C) e quer um tratamento por resfriamento contínuo que entregue dureza de 260 HB ao mesmo tempo em que a ductilidade medida em redução de área
fique em torno de 20 %. Vamos usar o diagrama CCT (curvas de resfriamento contínuo) típico de um aço eutetoide para relacionar taxa de resfriamento, estrutura resultante e propriedades mecânicas.
Passo 2
No diagrama CCT de um aço eutetoide, três regiões principais aparecem ao variar a taxa de resfriamento:
- Resfriamento lento (
C/s): forma-se perlita grosseira → dureza baixa ( HB), alta ductilidade (RA %) - Resfriamento moderado (
– C/s): forma-se perlita fina (e às vezes um pouco de bainita superior) → dureza intermediária ( –300 HB), ductilidade média (RA –25 %) - Resfriamento rápido (>
C/s): entra na zona de bainita/ martensita → dureza alta (> 350 HB), ductilidade baixa (RA< 10 %)
Para atingir 260 HB e RA
%, precisamos ficar na região 2, onde predominam perlita fina com possível fração de bainita superior.
Passo 3
Escolhemos uma taxa de resfriamento contínuo de cerca de
C/s, o que corresponde, no CCT, à travessia logo à direita da curva “perlita fina”. Nessa condição:
• A microestrutura será basicamente perlita fina, talvez com 5–10 % de bainita superior;
• A dureza fica próxima de 250–270 HB;
• A redução de área aproxima-se de 18–22 %.
• A microestrutura será basicamente perlita fina, talvez com 5–10 % de bainita superior;
• A dureza fica próxima de 250–270 HB;
• A redução de área aproxima-se de 18–22 %.
Passo 4
Descrição prática do tratamento térmico:
- Aquecer o aço austenítico a
(acima de ) e manter por 20–30 min para homogeneizar austenita. - Resfriar continuamente com óleo de têmpera ou com um banho de salmoura diluída, de forma a garantir uma taxa média de resfriamento de
C/s desde C até C. - Abaixo de
C, pode deixar o material esfriar ao ar livre até temperatura ambiente.
Esse ciclo gera perlita fina+ pequena fração de bainita superior, resultando em cerca de 260 HB e
de RA.
Resposta
Austenitizar a
por 20–30 min; em seguida resfriar continuamente em óleo (ou salmoura diluída) com taxa
C/s até
C e depois ao ar. Essa rota produz perlita fina (± bainita superior), fornecendo cerca de 260 HB e
de RA.