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:
(c)Resfriamento rápido até 600^{\circ} \mathrm{C}, manutenção nessa temperatura por 10^{4} \mathrm{~s} e resfriamento rápido até 400^{\circ} \mathrm{C}, manutenção nessa temperatura por 10^{2} \mathrm{~s}.

Passo 1

O enunciado pede a microestrutura final de um aço 4340 que foi austenitizado e depois submetido a: resfriamento rápido até 600^\circ\mathrm{C}, manutenção por 10^4\\ \mathrm{s}, em seguida resfriamento rápido até 400^\circ\mathrm{C} e manutenção por 10^2\\ \mathrm{s}.
O conteúdo principal aqui é a interpretação do diagrama TTT (Transformação Tempo-Temperatura) para um aço hipereutetóide levemente ligado (4340) e identificar que fases se formam em cada temperatura de isoterma.

Passo 2

Ao resfriar rapidamente até 600^\circ\mathrm{C} e manter por 10^4\\ \mathrm{s}, estamos bem dentro da zona de formação de perlita no diagrama TTT. Em aços liga como o 4340, a perlita também é retardada, mas em 10^4\\ \mathrm{s} ( \approx 2,8 h) a transformação austenita → perlita se completa. Logo, nessa etapa forma-se perlita lamelar, relativamente grossa devido à temperatura relativamente elevada de transformação.

Passo 3

Após a etapa anterior, praticamente toda a austenita inicial já virou perlita (não há mais austenita disponível), mas se mesmo assim restar alguma austenita (por leve retardo de aços ligados), ao resfriar rapidamente até 400^\circ\mathrm{C} e manter por 10^2\\ \mathrm{s}, essa fração residual tenderá a se transformar em bainita. A temperatura de 400^\circ\mathrm{C} fica na região de formação de bainita (mais propriamente bainita inferior), e em 100\\ \mathrm{s} forma-se bainita de feixe fino (lower bainite).

Passo 4

Portanto, a microestrutura final será dominada por perlita lamelar grossa (originária da isoterma a 600^\circ\mathrm{C}) e, se houver austenita remanescente, esta se converterá em bainita inferior (lower bainite) durante o segundo patamar a 400^\circ\mathrm{C}.

Resposta

Microestrutura composta por perlita lamelar grossa + bainita inferior (lower bainite).

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