Questão 3. Especifique a microestrutura final de uma amostra do aço 4340, em termos de microconstituintes, que foi devidamente austenitizada e submetida a cada um dos tratamentos térmicos a seguir:
(a)Resfriamento rápido até
, manutenção nessa temperatura por
e resfriamento rápido até a temperatura ambiente.
(a)Resfriamento rápido até
Passo 1
O enunciado diz que uma amostra de aço 4340, previamente austenitizada, é resfriada rapidamente até
, mantida isoterma por
s e então resfriada bruscamente até a temperatura ambiente. O conteúdo envolvido é o diagrama TTT do aço 4340 e a determinação dos microconstituintes formados em função da temperatura de transformação e do tempo de manutenção.
Passo 2
Para o aço 4340 temos aproximadamente: temperatura de início de bainita
em torno de
e temperatura de início de martensita
em cerca de
. Como resfriamos até
, que está entre
e
, a austenita entra na região de formação de bainita inferior. Pelo diagrama TTT, o tempo de incubação da bainita a
é da ordem de
–
s, de modo que, ao manter por
s, a maior parte da austenita se transforma nessa forma.
Passo 3
A bainita inferior caracteriza-se por lâminas ou acículas finas de ferrita separadas por finos filmes de cementita. Na prática, após
s a
teremos praticamente toda a austenita convertida em bainita inferior, com distribuição uniforme de carbetos muito finos no interior das acículas de ferrita.
Passo 4
Ao resfriar rapidamente de
até a temperatura ambiente, qualquer austenita que tenha ficado não transformada em bainita passa por
e transforma-se em martensita. Assim, no estado final há martensita de trempe e, se sobrar um pouco de austenita enriquecida em carbono, ela pode ficar como austenita retida.
Resposta
A microestrutura final é formada por bainita inferior (predominante) + martensita de resfriamento final, com possível presença de austenita retida.