Questão 2. Descreva a microestrutura de uma amostra do aço 1050, após sua austenitização e cada um dos tratamentos térmicos a seguir:
(a) Resfriar rapidamente até 450^circ C e manter por 90 s; e resfriar rapidamente até 25^circ C.

Passo 1

Beleza, a gente tem um aço 1050 (ou seja, cerca de 0,50 % de C) que foi primeiro completamente austenitizado (transformado em gamma–Fe) e daí submetido a este tratamento:
(a) resfriar rápido até 450^circC, manter por 90 s, e depois resfriar rápido até 25^circC.
Conteúdo envolvido:
  1. O que é austenita e como ela forma (austenitização).
  2. Curva TTT do aço 1050: onde se encaixam perlita, bainita e martensita.
  3. Mecanismos de transformação isotérmica (bainita) vs. de transformação rápida (martensita).
O que vamos precisar:
• Saber que, abaixo de certa temperatura e tempo, a austenita faz bainita.
• Entender o que é bainita superior (aos 450^circC) e o que é martensita.

Passo 2

Logo depois da austenitização (normalmente aquecido a uns 800900^circC para dissolver o C na fase gamma), toda a microestrutura é basicamente austenita (estrutura cúbica de faces centradas, rica em C).

Passo 3

Quando eu resfrio “rápido” até 450^circC, eu passo de forma bem rápida pela região em que a perlita se formaria (aquele “nariz” da curva TTT, típico lá em 600^circC). Chegando aos 450^circC, eu seguro 90 s.
Teoria aplicada:
• A 450^circC a transformação se dá por difusão do C, mas já abaixo da zona de perlita; forma-se bainita.
• Como é relativamente “alto” (ainda longe do Ms, que fica lá em ~ 230^circC nesse aço), vai dar bainita superior: feixes (maços) de lâminas de ferrita ( alpha) com carbonetos finos entre elas.

Passo 4

Passados os 90 s, a gente resfria de novo rapidamente até a 25^circC.
Teoria aplicada:
• Qualquer parcela de austenita que não tenha se transformado em bainita durante os 90 s agora sofre transformação martensítica ao cruzar a linha Ms (~ 230^circC) e Mf (~ 100^circC).
• Martensita é uma transformação difusionalmente “instantânea” (desplacive): gera placas/agulhas tetragonais muito duras.

Resposta

Microestrutura final do aço 1050, após austenitização + tratamento pedido:
– Bainita superior (feixes de ferrita com precipitados finos de carboneto)
– Martensita (placas/agulhas tetragonais) formadas no resfriamento final
– Possível pequena fração de austenita retida (carbono preso)

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