Para uma liga de aço 4340, descreva tratamentos térmicos por resfriamento contínuo e revenido que seriam exigidos para produzir amostras que possuem as seguintes combinações das propriedades limite de escoamento/limite de resistência à tração e ductilidade:
Limite de escoamento de 1200 MPa , ductilidade de 45 %RA
Limite de escoamento de 1200 MPa , ductilidade de 45 %RA
Passo 1
O enunciado pede um tratamento térmico em aço 4340 que combine limite de escoamento de
com ductilidade de
. O aço 4340 é um aço liga Ni–Cr–Mo que, quando austenitizado e resfriado rapidamente, forma martensita de alta resistência, mas baixa ductilidade. Para chegar a uma boa combinação de resistência e ductilidade, costuma-se recorrer a uma microestrutura de bainita inferior (ausferrita) seguida de revenido leve. Vamos usar:
- tratamento austênito → formação de bainita por austêmpera (resfriamento isotérmico)
- revenido para ajustar tensões internas e dureza
Passo 2
Austenitização:
Aqueça o aço a (acima de
) e mantenha por
para dissolver carbetos e homogeneizar o carbono. Esse passo garante que toda a matriz fique em fase γ (austenita).
Aqueça o aço a
Passo 3
Austêmpera (resfriamento isotérmico para formar bainita):
- Imersa a peça em banho salino ou metal líquido a
. - Mantenha isoterma por aproximadamente
a fim de transformar austenita em bainita inferior (ausferrita). - Ao final da isoterma, retire do banho e resfrie ao ar até a temperatura ambiente.
Essa rota evita a formação de perlita e martensita bruta, produzindo bainita fina com boa tenacidade e resistência moderada.
Passo 4
Revenido leve para ajuste final de resistência e ductilidade:
- Aqueça a peça a
e mantenha por . - Resfrie ao ar.
O revenido a
reduz tensões internas e promove coalescência parcial de carbonetos finos, sem sacrificar muito a resistência, elevando a ductilidade (RA).
Resposta
Austêmpera:
• Austenitizar a
• Quench até , manter
(formação de bainita inferior)
• Resfriar ao ar até ambiente
• Austenitizar a
• Quench até
• Resfriar ao ar até ambiente
Revenido:
• , resfriamento ao ar
•
Com esse ciclo obtém-se microestrutura principalmente de bainita temperada, capaz de fornecer
e ductilidade em torno de