DIAGRAMA TTT

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Diagrama TTT – Ciclo Térmico 
VO Diagrama TTT de Ciclo Térmico possui grande importância para a produção de peças e 
componentes que atendam às mais diferentes exigências impostas pelas características e 
condições de trabalho às quais as peças são submetidas. 
O que é Diagrama TTT – Ciclo Térmico? 
O Diagrama TTT – Ciclo Térmico, também conhecido como Diagrama de Transformação 
Tempo Temperatura – TTT, tem por objetivo definir as transformações da austenita em 
função do tempo a uma temperatura constante. 
Por meio deste diagrama é possível acompanhar as transformações pelas quais o aço 
passará de acordo com o tempo em que permanecer em determinada temperatura, 
Por meio do Diagrama TTT é possível conhecer melhor as propriedades do aço, dos seus 
constituintes e da sua estrutura, quando submetido a variações significativas de 
temperatura. 
As propriedades mecânicas e a microestrutura do material são influenciadas diretamente 
pela cinética das transformações de fase. 
A estrutura de equilíbrio dos aços pode ser modificada com a velocidade de resfriamento, 
que pode resultar na alteração de suas propriedades que precisam ser conhecidas. 
Como o Diagrama TTT – Ciclo Térmico é 
construído? 
Os Diagramas TTT são produzidos por meio do exame metalográfico de corpos de prova 
que foram mantidos durante determinado tempo em diferentes temperaturas entre os 
pontos de transformação microestrutural do aço. 
Durante a primeira etapa do processo de construção do Diagrama TTT, o aço é aquecido até 
que seja possível chegar a sua condição austenítica (fase sólida, não magnética, constituída 
de ferro e carbono). 
Na segunda etapa, uma vez que a austenitização esteja completa, a amostra em aço deve 
ser resfriada rapidamente por imersão, até que se alcance uma determinada temperatura 
de transformação. 
Sendo assim, para a elaboração de um Diagrama TTT completo costuma-se utilizar mais de 
uma centena de corpos de prova, sendo cada um deles resfriado em um espaço temporal 
diferente, para que assim, seja possível construir a relação tempo temperatura que da rá 
origem ao Diagrama TTT. 
Nos corpos de prova resfriados em espaços de tempos mais curtos pode-se observar uma 
completa transformação da sua microestrutura em martensita durante o resfriamento, pois 
não existe tempo suficiente para que haja transformação completa e controlada do aç o. 
Por outro lado, nas amostras resfriadas em espaços de tempo mais longo, se transformam 
em Ferrita, Cementita, Perlita ou Bainita dependendo da temperatura e da composição do 
aço. 
Por fim, após a manutenção dos corpos de prova no processo de resfriamento em 
diferentes temperaturas, sem a ocorrência de alterações na sua estrutura é possível 
determinar o final da transformação do aço, completando assim, o Diagrama TTT – Ciclo 
Térmico. 
 
Diagrama de Fases-Ferro-Carbono 
 
A associação entre Ferro e Carbono leva à formação de diversas fases em diferentes 
composições e temperaturas como as fases cúbica de corpo centrado (CCC), cúbica de 
faces central (CFC) conforme explicaremos a seguir. O estudo desse diagrama pode 
inclusive nos ajudar a entender o porquê as variações do teor de Carbono no Ferro 
resultam em diferentes propriedades físicas e mecânicas. Um aspecto curioso é que o 
Carbono não é muito solúvel no Ferro no estado sólido, isto ocorre pois o Carbono entra 
solução sólida nos interstícios (regiões não ocupadas por átomos), uma vez que o tamanho 
do Carbono é maior que o tamanho do interstício do Ferro (CFC e CCC), uma solubilidade 
de apenas 0,02% (na estrutura CCC) a 727° C e 2% (na estrutura CFC) a 1148°C é possível. 
As Fases que podemos formar nesse sistema são: 
Ferrita-α: solução sólida formada em baixas temperaturas de estrutura CCC com baixíssima 
solubilidade máxima de Carbono (~0,0218% a 727°C). 
Austenita-ϒ: solução sólida formada em temperaturas intermediárias de estrutura CFC e 
dispõe solubilidade máxima de aproximadamente 2,0% de carbono a 1147°C. 
Ferrita-δ: solução sólida de estrutura CCC que se forma somente em temperaturas altas, 
possuindo solubilidade máxima de C um pouco maior que a Ferrita-α (~0,09%) 
Cementita-Fe3C: Carboneto de Ferro que possui elevada dureza e estrutura cristalina 
ortorrômbica. 
Perlita (α + Fe3C): NÃO é uma fase, mas sim uma combinação de duas fases na forma de 
lamelas. Quando o teor de carbono é de ~0,76%, a ~727°C (chamado ponto eutetóide) ao 
resfriarmos este aço temos que toda fase austenita se torna perlita 
 
Microestrutura em ligas metálicas: São as diferentes fases e o modo como elas estão 
arranjadas. Estão diretamente relacionadas com as propriedades mecânicas, físicas e 
funcionais da liga. O arranjo dessas ‘misturas’ de fases são influenciados pelo tipo de 
resfriamento que o material está submetido, caso seja um resfriamento lento, a 
transformação de uma fase será finalizada no equilíbrio, já se for um resfriamento rápido, a 
estrutura criada poderá ser segregada ou metaestável (como a Cementita!), uma vez que 
não houve tempo de se atingir o equilíbrio. 
Pontos importantes do diagrama Fe-C: 
Ponto eutetóide (ϒ → α + Fe3C) a 727°C: Quando o ferro passa de CFC para CCC, ao mudar 
sua estrutura cristalina – diminuindo a solubilidade de carbono - faz com que o Fe-α 
formado rejeite carbono, uma vez que não consegue manter essa solução sólida mais rica. 
Isso faz com que formem duas fases sólidas, uma rica em carbono e outra em ferro, com 
microestrutura lamelar. 
Ponto eutético (L → ϒ + Fe3C) a 1147°C: Partindo da fase líquida e sendo resfriado 
lentamente, ao atravessar o ponto eutético o líquido se solidifica em duas fases, resultando 
em uma microestrutura lamelar. 
Ponto peritético (δ + L → ϒ) a 1493°C: Depende da difusão de átomos pela fase formada, 
neste caso a ferrita δ. Reações deste tipo são geralmente mais demoradas, porém como 
no Fe-C ela se completa rapidamente pois ocorre em temperatura muito alta e depende 
da difusão intersticial do C, que é um processo relativamente rápido a 1493°C. Como ela 
ocorre em temperaturas mais altas do que temperaturas típicas de processamento de 
aços, é geralmente a reação menos relevante no estudo de aços.