Identifique os efeitos da adição dos seguintes elementos nos aços:
Mn
Mn
Passo 1
O enunciado pede para identificarmos os efeitos da adição de
nos aços. O conteúdo envolvido é a influência de elementos de liga na microestrutura e nas propriedades mecânicas dos aços. Para resolver, precisamos lembrar que cada elemento de liga pode atuar como desoxidante, formador de compostos indesejáveis (ou desejáveis), modificador de curvas de transformação de fases e influenciador de propriedades como dureza, resistência e tenacidade.
Passo 2
Como desoxidante e “apagador” de enxofre:
Quando adicionamos em etapa de fusão ele reage preferencialmente com oxigênio e enxofre presentes no banho de aço, formando óxidos e sulfetos de manganês em vez de FeO ou FeS. Isso reduz a fragilização por sulfetos (que promovem quedas de ductilidade em zonas quentes) e melhora a limpeza do metal líquido.
Quando adicionamos
Passo 3
Influência na curva de resfriamento (hardenabilidade):
O manganês retarda a transformação de austenita em perlita e ferrita durante o resfriamento. Em termos práticos, isso significa que a zona de transformação para martensita ou bainita desloca-se para taxas de resfriamento mais lentas, de modo que peças mais espessas podem endurecer mais profundamente. Em outras palavras, aumenta a profundidade de têmpera (hardenabilidade) do aço.
O manganês retarda a transformação de austenita em perlita e ferrita durante o resfriamento. Em termos práticos, isso significa que a zona de transformação para martensita ou bainita desloca-se para taxas de resfriamento mais lentas, de modo que peças mais espessas podem endurecer mais profundamente. Em outras palavras,
Passo 4
Efeitos nas propriedades mecânicas e microestrutura:
Em concentrações típicas (0,3 %–1,5 %) o manganês:
Em concentrações típicas (0,3 %–1,5 %) o manganês:
- Aumenta a resistência mecânica e a dureza por solução sólida na ferrita ou martensita.
- Melhora a tenacidade, pois controla o tamanho de grão de austenita a quente (ação de “inibidor de crescimento”).
- Contribui para maior resistência ao desgaste em aços de trabalho a quente ou a frio.
Além disso, atua como estabilizador de austenita, permitindo retenção de uma fração de austenita em aços inoxidáveis.
Passo 5
Limites e efeitos indesejáveis em excesso:
Se a massa de ultrapassar cerca de 1,8 %–2,0 % em aços carbono simples, podem ocorrer segregação local durante a solidificação e redução da soldabilidade. Teores muito altos (acima de 2,0 %) também podem levar a problemas de trincas por hidrogênio e queda de ductilidade em temperaturas de serviço.
Se a massa de
Resposta
A adição de
nos aços:
- Atua como forte desoxidante e “apagador” de enxofre, melhorando a limpeza e evitando fragilização por sulfetos.
- Aumenta a hardenabilidade, permitindo têmperas mais profundas em peças de maior seção.
- Eleva resistência mecânica, dureza e tenacidade, além de controlar o tamanho de grão de austenita a quente.
- Em excesso, causa segregação, reduz soldabilidade e pode favorecer trincas por hidrogênio.