Desci eva o tratamento térmico de austêmpera e martêmpera para um aço carbono. Quais as microestruturas que podem ser produzidas para um aço eutetóide?

Passo 1

O enunciado pede para descrever dois tratamentos isotérmicos baseados no resfriamento de um aço carbono eutetóide (aprox. 0,76 % C) e identificar as microestruturas possíveis nesse aço. Vamos usar o diagrama de fase Fe–F e_{3}C e as curvas tempo–temperatura (T–T–T) para entender onde devemos manter o material e quais fases vão se formar.

Passo 2

No processo de austêmpera o aço é primeiro aquecido acima da linha A_{3} (acima de ~ 760\circC para 0,76 % C) para formar austenita ( \gamma). Em seguida faz-se um resfriamento rápido até uma temperatura isotérmica entre o início de bainitização (Bs) e o Início de Martensita (Ms) — tipicamente entre 350\circC e 500\circC — onde se mantém até completar a transformação de austenita em bainita. Essa bainita é chamada de ausferrita e consiste em lâminas ou placas muito finas de ferrita ( \alpha) separadas por filmes de cementita (F e_{3}C) ou por austenita empobrecida em carbono que permanece retida após o pulso isotérmico.

Passo 3

Já no processo de martêmpera o aço também é austenitizado acima de A_{3} e depois é imerso em um banho a uma temperatura um pouco acima de Ms (por exemplo 200\circC a 250\circC). Mantém-se nessa temperatura apenas o tempo suficiente para eliminar gradientes de temperatura (evitando trincas por tensões térmicas excessivas), sem que ocorra transformação significativa de fase. Após isso faz-se um resfriamento rápido através de Ms até temperatura ambiente, promovendo a formação de martensita em praticamente todo o volume. A martêmpera reduz deformações e tensões residuais em comparação à têmpera convencional.

Passo 4

Para um aço eutetóide ( 0,76 % C) as microestruturas possíveis, dependendo da via de resfriamento ou do pulso isotérmico, são:
\bullet Perlita (equilíbrio ou perlita grossa/fina), obtida por resfriamento lento através da faixa entre A_{1} (~ 727\circC) e temperatura ambiente.
\bullet Bainita (ausferrita), obtida pela austêmpera ao manter isotermicamente entre Bs e Ms. Pode ocorrer bainita superior (placas mais largas, temperaturas mais altas) ou bainita inferior (placas finas, temperaturas mais baixas).
\bullet Martensita, obtida pela martêmpera (ou têmpera rápida convencional), quando o aço ultrapassa Ms em resfriamento rápido sem etapa isotérmica.
\bullet Ainda podem aparecer quantidades variadas de austenita retida caso o pulso isotérmico seja bem próximo de Ms ou se o aço for ligeiramente hipereutetóide.

Resposta

As microestruturas que podem ser produzidas em um aço eutetóide ( 0,76 % C) são:
\bullet Perlita (coarse ou fine)
\bullet Bainita (upper e lower bainite, ou ausferrita)
\bullet Martensita (com possível austenita retida)

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