Quais são os fatores que influem na posição das linhas em C no diagrama TTT?

Passo 1

Beleza, o exercício pergunta quais fatores mudam a posição das famosas curvas em “C” do diagrama TTT (Time-Temperature-Transformation) de um aço. Estamos falando de cinética de transformação de fase na austenita, ou seja, de como e quando a austenita vira perlita, bainita etc.
O que vamos precisar?
  • Entender o que são essas curvas em C (início/fim de transformação).
  • Noções de nucleação e crescimento de fases.
  • Como composição química, tamanho de grão e temperatura influem na velocidade dessas transformações.

Passo 2

Conteúdo teórico: nucleação e crescimento
Quando você resfria austenita, há duas etapas básicas:
  1. Nucleação – formação de “mini” grãos da nova fase. A taxa de nucleação costuma seguir algo como
I = I0 expl(-tfracDe
onde ΔG* é a energia de ativação para nuclear e T a temperatura.
2) Crescimento – átomos migram via difusão, com coeficiente
D = D0 expl(-tfracQR,Tr)
Quanto mais rápido nucleia ou difunde, mais cedo (menor tempo) ocorre a transformação, movendo a curva C para a esquerda.

Passo 3

Fator 1: Composição química
  • Carbono e elementos de liga (Cr, Mn, Si…): quanto mais carbono ou liga,
    • Maior energia de ativação para difusão ⇒ menor D ⇒ transfere mais devagar ⇒ curva C desloca para a direita (tempos maiores).
    • Efeito similar para elementos retardadores de transformação.

Passo 4

Fator 2: Tamanho de grão de austenita
  • Grão grande = menos contornos ⇒ menos sítios de nucleação ⇒ I cai ⇒ transformação demora mais ⇒ curva C desloca para a direita.
  • Grão fino = mais contornos ⇒ mais sítios de nucleação ⇒ curva C vai para a esquerda.

Passo 5

Fator 3: Condições de austenitização e de resfriamento
  • Temperatura de austenitização alta tende a gerar grãos maiores depois, jogando as curvas para a direita.
  • Grau de sub-resfriamento (under-cooling) afeta ΔG* e D: resfriar menos faz I bem baixo, deslocando a curva pra direita; resfriar mais (sem cavar o resfriamento rápido demais) pode acelerar tanto I quanto D e andar a curva pra esquerda.

Passo 6

Outros fatores menores
  • Deformação plástica prévia (aumenta sítios de nucleação): curva pra esquerda.
  • Estado de tensões internas, presença de precipitados que podem atuar como sítios de nucleação…

Resposta

Os principais fatores que influem na posição das linhas em C no diagrama TTT são:
  1. Composição química (carbono e elementos de liga) – afeta difusão e nucleação.
  2. Tamanho de grão de austenita – controla número de sítios de nucleação.
  3. Temperatura de austenitização e grau de sub-resfriamento – determinam ΔG*, I e D.
  4. Histórico de deformação e precipitados – criam ou reduzem sítios de nucleação.

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