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Essa aula o ajudara com as curvas de tempo temperatura e transformacao, a famosa curva TTT na area da mecanica industrial.
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Professor: Emerson Fernandes da Cunha
CURSO DE MECÂNICA DISCIPLINA – TECNOLOGIA MECÂNICA I
ÁREA DE CONHECIMENTO – TRATAMENTOS TÉRMICOS
Curvas Resfriamento Contínuo e
Transformação
(C.C.T. - Continuous Cooling Transformation)
DIAGRAMAS T T T
TEMPO-TEMPERATURA-TRANSFORMAÇÃO
Características gerais dessas curvas
• Cada curva T.T.T. é específica para determinado aço de composição conhecida.
• Nas ordenadas(y) temos as temperaturas de aquecimento. As temperaturas máximas de interesse vão até a região da austenita (Fe -C.F.C.) que em geral é a estrutura de partida dos tratamentos térmicos.
• Nas abscissas(x) correspondem os tempos decorridos, em escala logaritmica, para a transformação da austenita em outras estruturas.
Características gerais dessas curvas
• Associa-se as estruturas formadas no aço em questão em função da velocidade de resfriamento (considera-se o efeito cinético, a variável tempo).
• Convergem para as estruturas indicadas no diagrama de equilíbrio sempre que as taxas de resfriamento forem lentas.
Curvas T.T.T. construção
Processo de resfriamento lento a partir da
austenita para um aço eutetoide:
Recozimento (estrutura: perlita)
Curva T.T.T. para um aço com 0,77%
de carbono
Curva T.T.T. para um aço eutetoide (0,77% de “C”),
mostrando a transformação isotérmica de austenita para
perlita
Diferença de aspecto entre a perlita grossa e a
perita fina
Novas estruturas nos aços
• Bainita:Se formam a partir da
decomposição isotérmica da
austenita instável entre o
cotovelo da curva T.T.T. e a
isoterma Ms de inicio de
formação de martensita
• São dispersões
submicroscópicas de
carboneto de ferro e ferrita (Fe
α) com aspecto acicular.
• Ao lado em cima bainita
superior
• Ao lado embaixo bainita
inferior.
Resfriamento isotérmico para um aço
eutetóide para formação de Bainita:
Austêmpera
Aspecto da Bainita após preparo micrográfico no aço
austemperado
Região de formação de perlita e de bainita para
um aço eutetoide (0,77% C)
Novas estruturas nos aços Martensita:
• para subresfriamentos da austenita instável a temperaturas abaixo de Ms (por volta de 300ºC) surge o constituinte martensita;
• A transformação ocorre a partir da austenita e independe do fator tempo, no entanto, o resfriamento deve ser rápido o bastante de tal forma que a austenita não se transforme antes em outra estrutura;
• É uma solução super saturada de carbono no ferro α de aspecto acicular e de reticulado tetragonal.
Resfriamento rápido para obtenção de
martensita em um aço eutetóide: Têmpera
Aspecto da martensita após preparo micrográfico no aço
temperado
Velocidade insuficiente de têmpera:
Estrutura: Martensita e perlita
Estrutura de um aço eutetóide temperado com
velocidade insuficiente de têmpera: Perlita
(escura) e martensita (acicular)
Região de formação de martensita nas curvas
T.T.T.
Diversas curvas de resfriamento e as
respectivas estruturas formadas para um
aço eutetoide
AULA 10/09 – ATÉ AQUI
Microestruturas obtidas para um aço
eutetóide para diferentes velocidades de
resfriamento
Curva TTT esquemática para um aço
hipoeutetoide: presença da ferrita primária
Curvas T.T.T. para aços hipoeutetoides contendo baixo
carbono (esquerda) e médio teor de carbono (direita)
Curva T.T.T. para um aço
hipereutetoide (1,13% de C)
Curvas T.T.T. para um aço liga contendo
molibdênio mostrando os dois cotovelos típicos
dessas ligas
Fatores que afetam as curvas T.T.T.
• Quanto maior o teor de carbono e de elementos de liga no aço (com
exceção do Co) mais para a direita se deslocam as curvas,
facilitando a têmpera;
• Quanto maior o tamanho de grão da austenita antes do
resfriamento mais para a direita se deslocam as curvas facilitando a
têmpera. As transformações iniciam nos contornos de grão. Cabe
observar que o aumento do tamanho de grão prejudica as
propriedades do aço;
• Quanto mais homogênea a austenita (sem partículas de carboneto
impurezas etc...) mais para a direita se deslocam as curvas T.T.T.
facilitando a têmpera. Em geral quanto mais alta a temperatura de
aquecimento e quanto maior o tempo de permanência mais
homogênea a austenita.
Curvas C.C.T. para resfriamento contínuo sobrepostas as curvas TTT
para resfriamento isotérmico
• Muitos tratamentos
térmicos são feitos
com resfriamento
contínuo o que gera
um pequeno desajuste
nas curvas TTT que
como vimos são
construídas a partir de
um resfriamento
isotérmico
• As curvas CCT ficam
um pouco abaixo e a
direita das TTT sendo
construída até o
cotovelo apenas.
Curva de resfriamento contínuo (CCT) em
vermelho e isotérmico (TTT)em preto
Efeito da seção da peça sobre a
velocidade de resfriamento
Curvas de resfriamento de uma peça sobre um
diagrama de resfriamento contínuo