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
e manter por 90 s; e resfriar rapidamente até
.
(a) Resfriar rapidamente até
Passo 1
Beleza, a gente tem um aço 1050 (ou seja, cerca de 0,50 % de C) que foi primeiro completamente austenitizado (transformado em
–Fe) e daí submetido a este tratamento:
(a) resfriar rápido até , manter por
, e depois resfriar rápido até
.
(a) resfriar rápido até
Conteúdo envolvido:
- O que é austenita e como ela forma (austenitização).
- Curva TTT do aço 1050: onde se encaixam perlita, bainita e martensita.
- 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 ) e o que é martensita.
• Saber que, abaixo de certa temperatura e tempo, a austenita faz bainita.
• Entender o que é bainita superior (aos
Passo 2
Logo depois da austenitização (normalmente aquecido a uns
para dissolver o C na fase
), toda a microestrutura é basicamente austenita (estrutura cúbica de faces centradas, rica em C).
Passo 3
Quando eu resfrio “rápido” até
, eu passo de forma bem rápida pela região em que a perlita se formaria (aquele “nariz” da curva TTT, típico lá em
). Chegando aos
, eu seguro 90 s.
Teoria aplicada:
• A 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 ~ nesse aço), vai dar bainita superior: feixes (maços) de lâminas de ferrita (
) com carbonetos finos entre elas.
• A
• Como é relativamente “alto” (ainda longe do Ms, que fica lá em ~
Passo 4
Passados os 90 s, a gente resfria de novo rapidamente até a
.
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 (~ ) e Mf (~
).
• Martensita é uma transformação difusionalmente “instantânea” (desplacive): gera placas/agulhas tetragonais muito duras.
• Qualquer parcela de austenita que não tenha se transformado em bainita durante os 90 s agora sofre transformação martensítica ao cruzar a linha Ms (~
• 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)
– 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)