- Identifique os efeitos dos elementos de liga sobre as curvas TTT. Justifique sua resposta;
Passo 1
O enunciado pede para identificarmos como os elementos de liga alteram as curvas TTT (Time–Temperature–Transformation), ou seja, como variam os tempos de início e fim das transformações isotermais da austenita (para perlita, bainita etc.) em função da temperatura. Vamos usar o conceito de que esses elementos atuam tanto no fator termodinâmico (estabilidade da austenita) quanto na cinética de difusão do carbono e na nucleação de novos constituintes.
Passo 2
Começando pelo carbono, que é o principal elemento de liga: ao aumentar
na austenita, diminui-se a velocidade de difusão desse átomo (difusão mais lenta) e reduz‐se também a força motriz para a formação de perlita. Na prática, isso desloca o “nariz” da curva TTT para tempos maiores (à direita) e um pouco para temperaturas mais baixas, ou seja, a transformação perlítica começa e termina mais tardiamente.
Passo 3
Elementos estabilizadores de austenita em solução sólida, como
,
e
, têm efeito semelhante ao do carbono em grau menor: eles abaixam a energia livre da austenita, retardam a cinética de difusão do carbono e atrasam a nucleação da perlita e da bainita. O resultado é um deslocamento geral das curvas TTT para a direita, implicando maior tempo de espera antes da transformação.
Passo 4
Já os fortes formadores de carbetos –
,
,
,
– atuam em dois níveis:
- Em solução sólida, retardam ainda mais a difusão de carbono e estabilizam a austenita.
- Precipitam carbetos finos na matriz, ocupando carbono disponível e dificultando a nucleação de perlita.
Isso faz com que o “nariz” da TTT se alongue muito para a direita e até se desloque para temperaturas inferiores, ampliando a região de bainita e favorecendo a retenção de austenita ou a formação de martensita com resfriamento mais lento.
Resposta
Todos os elementos de liga que estabilizam a austenita ou formam carbetos retardam as transformações perlítica e bainítica, deslocando o “nariz” da curva TTT para a direita (maiores tempos de início/fim) e, em geral, para temperaturas mais baixas. Em consequência, aumenta‐se a têmpera crítica (hardenabilidade), pois exige‐se resfriamento mais lento para se obter perlita ou bainita em vez de martensita.