- (a) Quais as diferenças essenciais entre recozimento e normalização sob o ponto de vista de efeito na estrutura e nas propriedades de um aço?
(b) Explique a formação e as características da estrutura martensítica.
(c) Qual é a finalidade de revenir a martensita?
(b) Explique a formação e as características da estrutura martensítica.
(c) Qual é a finalidade de revenir a martensita?
Passo 1
O enunciado pede para comparar dois tratamentos térmicos em aços (recozimento e normalização), descrever como se forma a martensita e explicar por que se faz o revenido depois da têmpera. Vamos usar conceitos de transformação de fase, taxa de resfriamento e propriedades mecânicas ligadas à microestrutura.
Passo 2
Recriar o recozimento: aquece-se o aço acima de
(zona totalmente austenítica), mantém por tempo suficiente para homogeneizar e depois resfria muito lentamente (forno desligado). Isso gera uma estrutura grosseira de ferrita
e perlita, aliviando tensões internas, reduzindo dureza e aumentando ductilidade. O grão fica maior e a distribuição de carbono mais uniforme, favorecendo usinabilidade e soldabilidade, mas com resistência mecânica mínima.
Passo 3
Recriar a normalização: também leva o aço acima de
até formar
-austenita, mas resfria ao ar livre (mais rápido que no recozimento). O resultado é uma perlita mais fina e uma ferrita de grão menor, com propriedades intermediárias: dureza e resistência maiores que no recozimento, ainda mantendo ductilidade razoável e tensões internas moderadas. A granulação é mais refinada e homogênea.
Passo 4
Formação da martensita: parte de um aço completamente austenítico (
) resfriado tão rapidamente (têmpera) que não há difusão de carbono. O cristal se deforma de cúbico de faces centradas (CFC) para cúbico de corpo centrado tetragonal (CCT), retendo átomos de carbono em solução sólida supersaturada. Isso produz agulhas ou lamelas muito rígidas, de dureza altíssima mas fragilidade grande, além de tensões internas elevadas.
Passo 5
Finalidade do revenido: aquecer a martensita a temperaturas moderadas (entre cerca de
e
), abaixo de
, para promover o alívio de tensões internas e a precipitação controlada de carbonetos. Assim, reduz-se um pouco a dureza extrema e aumenta-se a tenacidade e a ductilidade, ajustando o compromisso entre resistência e resistência ao choque mecânico.
Resposta
(a) O recozimento resfria muito lentamente, formando perlita grossa e ferrita com grãos grandes, reduzidos esforços internos, baixa dureza e alta ductilidade. A normalização resfria ao ar, produz perlita e ferrita de grão fino, com dureza e resistência maiores que no recozimento, ainda razoavelmente dúcteis e com tensões internas moderadas.
(b) A martensita forma-se por transformação martensítica difusão-menos: austenita CFC sofre distorção para CCT retendo carbono em solução sólida, gerando agulhas ou lamelas muito rígidas, duras e frágeis, com elevadas tensões internas.
(c) O revenido tem a finalidade de aliviar tensões da martensita, precipitar carbonetos finos, reduzir a dureza excessiva e aumentar a tenacidade e ductilidade, ajustando as propriedades mecânicas ao uso desejado.
(b) A martensita forma-se por transformação martensítica difusão-menos: austenita CFC sofre distorção para CCT retendo carbono em solução sólida, gerando agulhas ou lamelas muito rígidas, duras e frágeis, com elevadas tensões internas.
(c) O revenido tem a finalidade de aliviar tensões da martensita, precipitar carbonetos finos, reduzir a dureza excessiva e aumentar a tenacidade e ductilidade, ajustando as propriedades mecânicas ao uso desejado.