Explique como austenita pode ser nucleada durante o revenimento de aços inoxidáveis martensíticos.
Passo 1
O enunciado pergunta como, durante o revenimento de um aço inoxidável martensítico, pode ocorrer a nucleação de austenita (“reversão” de martensita em austenita). O tema é transformação de fases em aços martensíticos inoxidáveis na etapa de têmpera (revenido), e vamos precisar entender a microestrutura de martensita supersaturada de carbono, difusão de carbono e sítios heterogêneos de nucleação (limites de rede, discordâncias e precipitados).
Passo 2
Logo após o martensito ser formado por resfriamento rápido, a fase martensita está supersaturada de carbono, com alto estoque de energia elástica e química. Essa energia é o combustível para que, ao aquecermos no revenido, o carbono comece a se difundir e formar precipitados (ε-carbeto e carbetos tipo
₃
). Ao longo desse processo, o carbono sai do interior dos lamelos de martensita e migra para regiões preferenciais.
Passo 3
As regiões preferenciais incluem os limites de pacote, de bloco e de cristalito da martensita, além de redes de discordâncias densas. Nesses sítios a energia de interface é menor, ou seja, o trabalho de formação crítica de um núcleo de austenita é reduzido. Paralelamente, a acumulação de carbono nesses locais abaixa localmente a temperatura de início de reversão (A
), tornando a formação de austenita termodinamicamente viável mesmo abaixo da temperatura de têmpera.
Passo 4
Conforme o carbono se concentra nos limites de martensita, forma-se uma zona enriquecida em C cuja composição pode atingir o domínio de estabilidade do ferrita austênitica. Nesse instante, pequenos núcleos de austenita germinam heterogeneamente nesses limites e se expandem à medida que mais carbono difunde para a interface austenita/martensita. A difusão de ferro também acomoda levemente a mudança de estrutura cristalina.
Passo 5
O fato de já existirem precipitados de
₃
ou ε-carbeto faz com que o carbono remanescente na matriz seja ainda mais impulsionado a migrar para zonas vizinhas à martensita. Assim, o contraste de composição entre interior de lâmina e fronteira aumenta, acelerando a nucleação e crescimento de austenita reversa. A transformação prossegue até se atingir o equilíbrio com os precipitados típicos daquele regime de revenido.
Resposta
Durante o revenimento de aços inoxidáveis martensíticos, austenita é nucleada de forma heterogênea nos limites de pacotes, blocos e discordâncias da martensita supersaturada de carbono. O carbono difunde dos lamelos para esses limites, enriquece localmente a composição, reduz o A
e favorece a estabilidade da fase γ, permitindo que pequenos núcleos de austenita se formem e cresçam reversamente.