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1 TransformaTransformaçções de fases em ões de fases em metais e microestruturasmetais e microestruturas --Conceitos bConceitos báásicossicos -- AlteraAlteraçções ões microestruturaismicroestruturais das ligas Fedas ligas Fe--C C e propriedades (curvas e propriedades (curvas TemperaturaTemperatura-- TempoTempo--TransformaTransformaççãoão).). C e s a r E d i l d a C o s t a e E l e a n i M a r i a d a C o s t a 2 RESFRIAMENTO FORA DO EQUILRESFRIAMENTO FORA DO EQUILÍÍBRIOBRIO EFEITOS DO NÃOEFEITOS DO NÃO--EQUILEQUILÍÍBRIOBRIO ��Ocorrências de fases ou Ocorrências de fases ou transformatransformaçções em temperaturas ões em temperaturas diferentes daquela prevista no diagramadiferentes daquela prevista no diagrama ��Existência a temperatura ambiente de Existência a temperatura ambiente de fases que não aparecem no diagramafases que não aparecem no diagrama ��CinCinéética das transformatica das transformaçções ões equaequaçção de ão de ArrheniusArrhenius: : r=A r=A expexp--Q/RTQ/RT C e s a r E d i l d a C o s t a e E l e a n i M a r i a d a C o s t a 3 TRANSFORMATRANSFORMAÇÇÕES DE FASEÕES DE FASE COM DIFUSÃOCOM DIFUSÃO o Sem variação no número e composição de fases Ex: solidificaEx: solidificaçção metal puro e transformaão metal puro e transformaçção alotrão alotróópicapica o Com variação no número e composição de fases Ex: TransformaEx: Transformaçção ão euteutééticatica, , euteteutetóóideide...... SEM DIFUSÃOSEM DIFUSÃO o Ocorre com formação de fase metaestável Ex: transformaEx: transformaçção ão martensmartensííticatica A maioria das transformações de fase no estado sólido não ocorre instantaneamente, ou seja, são dependentes do tempo C e s a r E d i l d a C o s t a e E l e a n i M a r i a d a C o s t a 4 TRANSFORMATRANSFORMAÇÇÕESÕES AUSTENITA Perlita (∝ + Fe3C) + a fase próeutetóide Bainita (∝ + Fe3C) Martensita (fase tetragonal) Martensita Revenida (∝ + Fe3C)Ferrita ou cementita Resf. rápido (Têmpera)Resf. moderado Resf. lento reaquecimento C e s a r E d i l d a C o s t a e E l e a n i M a r i a d a C o s t a 5 FATORES QUE AFETAM A POSIFATORES QUE AFETAM A POSIÇÇÃO ÃO DAS CURVAS TTT NOS ADAS CURVAS TTT NOS AÇÇOSOS ��Teor de carbonoTeor de carbono ��Tamanho do grão da Tamanho do grão da austenitaaustenita ��ComposiComposiçção quão quíímica (elementos mica (elementos de liga)de liga) C e s a r E d i l d a C o s t a e E l e a n i M a r i a d a C o s t a 6 TEOR DE CARBONOTEOR DE CARBONO ��Quanto menor o teor de carbono Quanto menor o teor de carbono (abaixo do (abaixo do euteteutetóóideide) mais dif) mais difíícil de cil de se obter estrutura se obter estrutura martensmartensííticatica C e s a r E d i l d a C o s t a e E l e a n i M a r i a d a C o s t a 7 COMPOSICOMPOSIÇÇÃO QUÃO QUÍÍMICAMICA ELEMENTOS DE LIGAELEMENTOS DE LIGA Quanto maior o teor e o nQuanto maior o teor e o núúmero dos elementos mero dos elementos de liga, mais numerosas e complexas são as de liga, mais numerosas e complexas são as reareaççõesões �� Todos os elementos de liga Todos os elementos de liga (exceto o Cobalto)(exceto o Cobalto) deslocam as curvas para a direita, deslocam as curvas para a direita, retardando as transformaretardando as transformaççõesões �� Facilitam a formaFacilitam a formaçção da ão da martensitamartensita *** Conseqüência: em determinados aços pode-se obter martensita mesmo com resfriamento lento C e s a r E d i l d a C o s t a e E l e a n i M a r i a d a C o s t a Quanto maior o tamanho de grão mais para Quanto maior o tamanho de grão mais para a direita deslocama direita deslocam--se as curvas TTTse as curvas TTT �� Tamanho de grão grande dificulta a formaTamanho de grão grande dificulta a formaçção ão da da perlitaperlita, j, jáá que a mesma iniciaque a mesma inicia--se no se no contorno de grãocontorno de grão �� Então, tamanho de grão grande favorece a Então, tamanho de grão grande favorece a formaformaçção da ão da martensitamartensita 8 TAMANHO DE GRÃO DA AUSTENITATAMANHO DE GRÃO DA AUSTENITA C e s a r E d i l d a C o s t a e E l e a n i M a r i a d a C o s t a 9 TAMANHO DE GRÃO DA AUSTENITATAMANHO DE GRÃO DA AUSTENITA No entanto deveNo entanto deve--se evitar tamanho de grão da se evitar tamanho de grão da austenitaaustenita muito grande porque:muito grande porque: �� Diminui a tenacidadeDiminui a tenacidade �� Gera tensões residuaisGera tensões residuais �� ÉÉ mais fmais fáácil de empenarcil de empenar �� ÉÉ mais fmais fáácil de ocorrer fissurascil de ocorrer fissuras C e s a r E d i l d a C o s t a e E l e a n i M a r i a d a C o s t a Quanto homogênea a Quanto homogênea a austenitaaustenita mais para a mais para a direita deslocamdireita deslocam--se as curvas TTTse as curvas TTT �� Os carbonetos residuais ou regiões ricas em C Os carbonetos residuais ou regiões ricas em C atuam como natuam como núúcleos para a formacleos para a formaçção da ão da perlitaperlita �� Então, uma maior homogeneidade favorece Então, uma maior homogeneidade favorece a formaa formaçção da ão da martensitamartensita 10 HOMOGENEIDADE DA AUSTENITAHOMOGENEIDADE DA AUSTENITA
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