O que entende por bainita e martensita? Qual o mecanismo de formação destes microconstituintes dos aços?
Passo 1
Beleza, o enunciado quer que a gente explique o que é bainita e martensita, dois microconstituintes do aço, e descreva o mecanismo de formação de cada um. Isso cai na matéria de Transformações de Fases em Aços (TTT/CCT e metalurgia). Para resolver, vamos precisar entender:
- Tabela TTT rápida (onde aparece a linha de bainita e a faixa de martensita).
- Conceito de transformação por difusão (bainita) vs. transformação sem difusão, por cisalhamento (martensita).
Passo 2
Vamos falar de bainita.
- Definição: é um arranjo de ferrita mais fininha misturada com carbonetos (geralmente cementita) que se forma quando resfriamos o aço num patamar intermediário de temperatura (entre a zona de perlita e a zona de martensita no diagrama TTT).
- Mecanismo (teoria de nucleação e crescimento com difusão):
- A austenita (Feγ) perde carbono por difusão.
- Aparecem grãos finos de ferrita (Feα) que crescem puxando o carbono para regiões adjacentes, onde ele se combina formando finos carbonetos.
- Como a temperatura não é tão alta, a difusão é lenta e gera uma microestrutura “serrilhada” (bainita).
- Detalhe prático: existe bainita superior (formada a ~400–550 °C, mais “esfolhada”) e bainita inferior (200–400 °C, mais “acicular”).
Passo 3
Agora, martensita.
- Definição: é uma fase muito dura e frágil, formada por um aço que tem seu resfriamento rápido (têmpera) até abaixo da temperatura Ms (start) sem dar tempo pra difusão do carbono. A estrutura resultante é tetragonal de corpo centrado (BCT), com o carbono “preso” nos interstícios.
- Mecanismo (transformação difusionalmente-less, por cisalhamento):
- Não há tempo/material para o carbono se deslocar por difusão.
- A rede cristalina “bala” de austenita para a martensita por um movimento de corte (shear), quase instantâneo.
- O carbono fica aprisionado, distorcendo o retículo e deixando a peça bem dura.
- Teoria básica: é uma transformação de fase martensítica, controlada cineticamente, sem mudança de composição por difusão, e que depende só da queda de temperatura até Ms e Mf.
Passo 4
Comparando os mecanismos:
- Bainita = difusão parcial do carbono + nucleação e crescimento (austenita → ferrita + cementita) em temperaturas médias.
- Martensita = quase zero difusão, transformação por cisalhamento brusco (displacive), em temperaturas baixas.
Resposta
Bainita é a mistura de ferrita fininha e carbonetos que surge por difusão lenta do carbono em temperaturas médias, via nucleação e crescimento. Já martensita é uma fase supersaturada de carbono na ferrita (BCT), formada por um choque de cisalhamento sem difusão, típico de têmpera rápida.