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 resistência à tração de 1300 MPa , ductilidade de 45 %RA

Passo 1

O enunciado pede que, para o aço 4340, a gente encontre um ciclo de austenitização, resfriamento contínuo e revenido que produza amostras com limite de resistência à tração \sigma_u=1300\\ \mathrm{MPa} e ductilidade (alongamento em redução de área) RA=45\%. O conteúdo é têmpera (formação de martensita via resfriamento rápido) seguida de revenimento para ajustar resistência e ductilidade.

Passo 2

Primeiro precisamos transformar toda a estrutura em austenita. Para o aço 4340 a temperatura típica de austenitização é em torno de
840\\ ^\circ\mathrm{C}
manter por cerca de 30–60 min (dependendo do diâmetro da peça), garantindo homogeneidade de carbono e elementos de liga.

Passo 3

Em seguida fazemos o resfriamento contínuo rápido (têmpera) para obter martensita. Como o 4340 tem boa estampabilidade à óleo, usamos:
– Banho de óleo a cerca de 60– 80\circC
– Agitação moderada
Isso assegura uma velocidade de resfriamento acima da crítica, formando martensita quase que completamente.

Passo 4

A martensita bruta é muito dura e frágil, com resistência acima de 1500 MPa e ductilidade baixa. Para chegar a \sigma_u\approx1300\\ \mathrm{MPa} e RA\approx45\% precisamos revenir a estrutura. A tabela de propriedades do 4340 mostra que um revenido em torno de
550\\ ^\circ\mathrm{C}
por 1 h (seguido de resfriamento ao ar) reduz a dureza e aumenta a ductilidade justamente para esses valores de resistência e alongamento.

Passo 5

Resumindo o efeito do revenido:
– Temperaturas próximas a 500\text{–}600\\ ^\circ\mathrm{C} promovem precipitação de cementita fina e alívio de tensões, ajustando \sigma_u para o valor desejado.
– Em 550\\ ^\circ\mathrm{C} por 1 h costuma-se obter \sigma_u\approx1300\\ \mathrm{MPa} e RA\approx45\%.

Resposta

Aço 4340 austenitizado a 840\\ ^\circ\mathrm{C} por 30–60 min, resfriado em óleo agitado para formar martensita e então revenido a 550\\ ^\circ\mathrm{C} por 1 h (arrefecimento ao ar) gera \sigma_u\approx1300\\ \mathrm{MPa} e RA\approx45\%.

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