Para cada tratamento térmico abaixo, dê os objetivos, faça o ciclo térmico, represente no TTT o resfriamento e diga qual a microestrutura obtida.
f) Martêmpera.

Passo 1

Estamos tratando do processo de martêmpera, que é um tratamento térmico de aços onde o objetivo é produzir martensita com menor risco de trincas e distorções. Para resolver, vamos detalhar:
  1. Objetivos do tratamento.
  2. Ciclo térmico completo (austenitização, resfriamento e reaquecimento).
  3. Representação qualitativa da curva de resfriamento num diagrama TTT.
  4. Microestrutura final obtida.

Passo 2

Objetivos do processo de martêmpera:
– Diminuir gradientes térmicos no interior da peça durante a têmpera, reduzindo tensões residuais e risco de trincas.
– Obter martensita fina e homogênea, com propriedades mecânicas elevadas.
– Controlar a taxa de resfriamento para evitar a formação de perlita ou bainita indesejável antes da transformação martensítica.

Passo 3

Ciclo térmico da martêmpera:
  1. Austenitização: aquecer o aço até uma temperatura T_A entre cerca de 800 900\,^\circ\mathrm{C} (acima de A_3), formando austenita totalmente.
  2. Resfriamento rápido até uma temperatura isotérmica T_{iso} logo acima do ponto de início da martensita ( M_s), tipicamente em óleo ou sal fundido a 200 300\,^\circ\mathrm{C}.
  3. Manutenção a T_{iso} até que a temperatura esteja uniforme em toda a peça (elimina gradientes internos).
  4. Resfriamento final em ar livre, atravessando a faixa entre M_s e M_f, para transformar austenita retida em martensita.

Passo 4

Representação qualitativa no diagrama TTT:
– Logo após a austenitização, a curva de resfriamento desce rapidamente (traço quase vertical) até T_{iso}, ficando à direita do “C” da perlita/bainita.
– Permanece horizontal (isotérmico) em T_{iso}, sem cruzar a zona de perlita nem bainita.
– Ao terminar a manutenção isotérmica, há um novo traço descendente, cruzando a linha de M_s e alcançando M_f, completando a transformação em martensita.

Passo 5

Microestrutura final obtida:
Após o resfriamento isotérmico seguido de resfriamento ao ar, obtém-se essencialmente martensita fina, com possível pequena fração de austenita retida (se T_{iso} tiver ficado muito próximo de M_s). Essa martensita apresenta dureza elevada e boa tenacidade devido às menores tensões internas.

Resposta

Objetivos: reduzir gradientes térmicos e tensões residuais, evitando trincas, enquanto se obtém martensita fina e homogênea.
Ciclo térmico:
\underbrace{\text{Austenitização em }800\!-\!900\,^\circ\mathrm{C}}_{\text{formação de austenita}} \;\to\; \underbrace{\text{Resfriamento rápido até }T_{iso}\approx200\!-\!300\,^\circ\mathrm{C}}_{\text{acima de }M_s} \;\to\; \underbrace{\text{Manutenção isotérmica em }T_{iso}}_{\text{eliminação de gradientes}} \;\to\; \underbrace{\text{Resfriamento ao ar final}}_{\text{transformação martensítica}}çãçãáéçãéçãçãí
Diagrama TTT: curva de resfriamento vertical até T_{iso}, trecho horizontal isoterma acima da zona perlítica/bainítica e, por fim, traço descendente atravessando M_s até M_f.
Microestrutura: martensita fina (com possível austenita retida residual), com alta dureza e boas propriedades mecânicas.

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