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.
% C) e identificar as microestruturas possíveis nesse aço. Vamos usar o diagrama de fase Fe–F
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
(acima de ~
C para
% C) para formar austenita (
). 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
C e
C — 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 (
) separadas por filmes de cementita (F
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
e depois é imerso em um banho a uma temperatura um pouco acima de Ms (por exemplo
C a
C). 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 (
% C) as microestruturas possíveis, dependendo da via de resfriamento ou do pulso isotérmico, são:
Perlita (equilíbrio ou perlita grossa/fina), obtida por resfriamento lento através da faixa entre
(~
C) e temperatura ambiente.
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).
Martensita, obtida pela martêmpera (ou têmpera rápida convencional), quando o aço ultrapassa Ms em resfriamento rápido sem etapa isotérmica.
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 (
% C) são:
Perlita (coarse ou fine)
Bainita (upper e lower bainite, ou ausferrita)
Martensita (com possível austenita retida)