Qual a diferença entre os aços de grãos fino e os aços que são fabricados por laminação controlada?
Passo 1
O enunciado pergunta qual a diferença entre dois tipos de aços usados na indústria: os aços de grão fino (fine-grain steels) e os aços obtidos por laminação controlada (controlled rolling steels). Esse é um tema de Ciência dos Materiais/Tratamentos Térmicos, envolvendo microestrutura e processo de fabricação.
Passo 2
Aços de grão fino são projetados para ter tamanho de grão microscópico reduzido, normalmente grãos de ferrita com diâmetro inferior a 10 µm. Para isso:
– Emprega-se microaleantes (por exemplo ,
,
) que formam carbonetos e inibem o crescimento de grão durante o resfriamento.
– Após austenitização faz-se resfriamento controlado (normalização ou têmpera leve) para promover nucleação abundante de ferrita e, assim, grãos finos.
– O resultado é alta tenacidade e boa resistência ao impacto à baixas temperaturas, mantendo ductilidade razoável.
– Emprega-se microaleantes (por exemplo
– Após austenitização faz-se resfriamento controlado (normalização ou têmpera leve) para promover nucleação abundante de ferrita e, assim, grãos finos.
– O resultado é alta tenacidade e boa resistência ao impacto à baixas temperaturas, mantendo ductilidade razoável.
Passo 3
Aços por laminação controlada (TMCP – Thermo-Mechanical Controlled Processing) usam deformação plástica na faixa de temperatura de austenita para refinar o grão sem depender apenas de microaleantes:
– Durante a laminação final, trabalha-se acima ou logo abaixo da temperatura de transição , “achatando” os grãos de austenita.
– Em seguida faz-se resfriamento controlado (water-spray ou banho frio), gerando microestruturas como ferrita acicular e bainita fina.
– Obtém-se aumento de resistência mecânica e boa tenacidade, mas com menor teor de elementos caros.
– Durante a laminação final, trabalha-se acima ou logo abaixo da temperatura de transição
– Em seguida faz-se resfriamento controlado (water-spray ou banho frio), gerando microestruturas como ferrita acicular e bainita fina.
– Obtém-se aumento de resistência mecânica e boa tenacidade, mas com menor teor de elementos caros.
Passo 4
Comparação de processo, microestrutura e propriedades:
– Processo:
• Grão fino → uso de microaleantes + tratamento térmico pós‐laminação.
• L.C. → termomecânica integrada à laminação, sem ou com pouco microaleante.
– Microestrutura:
• Grão fino → ferrita poligonal fina + perlita dispersa.
• L.C. → ferrita acicular, bainita fina, grãos alongados/pancake.
– Propriedades:
• Ambos melhoram resistência e tenacidade vs. aço convencional, mas TMCP tende a ter maior limite de escoamento para mesma composição e menor custo de liga.
– Processo:
• Grão fino → uso de microaleantes + tratamento térmico pós‐laminação.
• L.C. → termomecânica integrada à laminação, sem ou com pouco microaleante.
– Microestrutura:
• Grão fino → ferrita poligonal fina + perlita dispersa.
• L.C. → ferrita acicular, bainita fina, grãos alongados/pancake.
– Propriedades:
• Ambos melhoram resistência e tenacidade vs. aço convencional, mas TMCP tende a ter maior limite de escoamento para mesma composição e menor custo de liga.
Resposta
A principal diferença está no método e na microestrutura obtida.
Aços de grão fino usam microaleantes e tratamentos térmicos (normalização ou têmpera leve) para reduzir o tamanho de grão de ferrita, garantindo excelente tenacidade.
Aços por laminação controlada combinam deformação controlada na faixa de austenita com resfriamento programado, produzindo ferrita acicular e bainita fina sem depender tanto de microaleantes, o que resulta em alta resistência mecânica a custo mais baixo.
Aços de grão fino usam microaleantes e tratamentos térmicos (normalização ou têmpera leve) para reduzir o tamanho de grão de ferrita, garantindo excelente tenacidade.
Aços por laminação controlada combinam deformação controlada na faixa de austenita com resfriamento programado, produzindo ferrita acicular e bainita fina sem depender tanto de microaleantes, o que resulta em alta resistência mecânica a custo mais baixo.