03 MTT Têmpera e Revenimento - Austêmpera - 4140

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Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
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TRATAMENTO EM BANHOS DE SAIS FUNDIDOSTRATAMENTO EM BANHOS DE SAIS FUNDIDOS
Tγ = 850oC TTI = 700oC Água
TP
RESFRIAMENTO ISOTÉRMICORESFRIAMENTO ISOTÉRMICO
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RESFRIAMENTO ISOTÉRMICORESFRIAMENTO ISOTÉRMICO
t1 t2 t3 t4 t5 
Tγ
Ac3
Ac1
T
e
m
p
e
r
a
t
u
r
a
,
 
o
C
tempo
TTI = cte
γ
∆T ∆T
Temperatura de Equilíbrio
RESFRIAMENTO ISOTÉRMICORESFRIAMENTO ISOTÉRMICO
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F
R
A
Ç
Ã
O
 
T
R
A
N
S
F
O
R
M
A
D
A
,
 
%
Tempo, s
50
RESFRIAMENTO ISOTÉRMICO RESFRIAMENTO ISOTÉRMICO -- CURVA EM “S” CURVA EM “S” 
TTI = constante
∆t ∆t ∆t
0
100
∆∆XX
RESFRIAMENTO ISOTÉRMICORESFRIAMENTO ISOTÉRMICO
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CURVAS EM “S” CURVAS EM “S” -- Aço AISI 410Aço AISI 410
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TEMPO (1000s)
F
R
A
Ç
Ã
O
 
T
R
A
N
S
F
O
R
M
A
D
A
,
 
X
700°C 675°C
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TEMPO (1000s)
F
R
A
Ç
Ã
O
 
T
R
A
N
S
F
O
R
M
A
D
A
,
 
X
700°C 675°C
RESFRIAMENTO ISOTÉRMICORESFRIAMENTO ISOTÉRMICO
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X = 1 - exp -btn
Equação de JMA
tempo
F
R
A
Ç
Ã
O
 
T
R
A
N
S
F
O
R
M
A
D
A
,
 
%
0
100
T(cte)
TRANSFORMAÇÃO ISOTÉRMICATRANSFORMAÇÃO ISOTÉRMICA
inicio
final
T(cte)
Perlita
tempo
Ac3
Ac1
A + P PERLITA
A + B BAINITA
Ms
Mf
T (ºC)
A Metaestável
↓∆T => ↓N & ↑G
↑∆T => ↑N & ↓G
N = Taxa de Nucleação
G = Taxa de Crescimento
RESFRIAMENTO ISOTÉRMICORESFRIAMENTO ISOTÉRMICO
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RESFRIAMENTO ISOTÉRMICORESFRIAMENTO ISOTÉRMICO
tempo
Ac3
Ac1 início
T (ºC)
Nucleação
Crescimento
fim
Transformação Eutetóide
Taxa de Nucleação e CrescimentoTaxa de Nucleação e Crescimento
PERLITA
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RESFRIAMENTO ISOTÉRMICORESFRIAMENTO ISOTÉRMICO
Velocidade de Crescimento Isotérmico da PerlitaVelocidade de Crescimento Isotérmico da Perlita
C2 – Co DC
C2 – C1 α So
V =
Equação de Zener
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0 Distância
6
5
4
3
2
1
0 Distância
C1
C2
Co
Co
C1
C2
α γ
γ
F
e
3
C
Perfil de Concentração de Carbono
2TE – σγ/P
∆HV ∆T
So =
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RESFRIAMENTO ISOTÉRMICORESFRIAMENTO ISOTÉRMICO
Perlita
tempo
Ac3
Ac1
PERLITA
BAINITA
Ms
Mf
T (ºC)
A Metaestável
Aços Carbono e Baixa Liga
Perlita
tempo
Ac3
Ac1
PERLITA
BAINITA
Ms
Mf
T (ºC)
A Metaestável
Aços Média e Alta Liga
Efeito dos Elementos de LigaEfeito dos Elementos de Liga
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T
 
(
º
C
)
tempo
Ac3
Ac1
Ms
Mf
A + F
T
 
(
º
C
)
tempo
Ac3
Ac1
Ms
Mf
T (ºC)
tempo
Ac3
Ac1
Ms
Mf
T
 
(
º
C
)
AÇOS HIPOEUTETÓIDES AÇO EUTETÓIDE AÇOS HIPEREUTETÓIDES
CURVAS Temperatura Tempo Transformação CURVAS Temperatura Tempo Transformação -- TTTTTT
A + P PERLITA
A + B BAINITA
RESFRIAMENTO ISOTÉRMICORESFRIAMENTO ISOTÉRMICO
C + F
A + P PERLITA
A + B BAINITA
A + P PERLITA
A + B BAINITA
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RESFRIAMENTO ISOTÉRMICORESFRIAMENTO ISOTÉRMICO
Transformações IsotérmicasTransformações Isotérmicas
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RESFRIAMENTO ISOTÉRMICORESFRIAMENTO ISOTÉRMICO
Transformações IsotérmicasTransformações Isotérmicas
Perlita
Bainita
Austenita
Metaestável
50%
Perlita Fina
Bainita e
Martensita
Martensita
Martensita e
Austenita
Ms
M50
M90
Tempo (s)
T
e
m
p
e
r
a
t
u
r
a
 
(
o
C
) Tem
peratura (K
)
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Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
T
e
m
p
e
r
a
t
u
r
a
 
(
o
C
)
Tγ
RESFRIAMENTO CONTÍNUORESFRIAMENTO CONTÍNUO
Tempo (s)
Ac1
Ac3
∆T oC
∆t min
∆T
∆t
RESFRIAMENTO CONTÍNUORESFRIAMENTO CONTÍNUO
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Ac1
Ac3
α
α+γ γ
∆L
L
Temperatura (oC)
Ac1 = Temperatura de
inicio de transf.
α => γ
Ac3 = Temperatura de
final de transf.
α => γ
RESFRIAMENTO CONTÍNUORESFRIAMENTO CONTÍNUO
SENSOR
Base Fixa
CP
He
He
Dilatometria
RESFRIAMENTO CONTÍNUORESFRIAMENTO CONTÍNUO
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α
α+γ γ
∆L
L
Temperatura (oC)
início
final
Tγ
α
α+γ γ
início
final
Tγ
início
final
RESFRIAMENTO CONTÍNUORESFRIAMENTO CONTÍNUO
P P
B
R1 <<< R2
RESFRIAMENTO CONTÍNUORESFRIAMENTO CONTÍNUO
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Variação de Volume Associado às Transformações da AustenitaVariação de Volume Associado às Transformações da Austenita
RESFRIAMENTO CONTÍNUORESFRIAMENTO CONTÍNUO
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γMETAESTÁVEL
T
e
m
p
e
r
a
t
u
r
a
 
(
o
C
)
início
Tγ
RESFRIAMENTO CONTÍNUORESFRIAMENTO CONTÍNUO
Bainita
Tempo (s)
final
Perlita
Ac1
Ac3
RESFRIAMENTO CONTÍNUORESFRIAMENTO CONTÍNUO
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Resfriamento
Rápido
Resfriamento
Moderado
Resfriamento
Lento
Martensita
Bainita
α ou Fe3C (e/ou Perlita)
Ms
RESFRIAMENTO CONTÍNUORESFRIAMENTO CONTÍNUO
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Transformações da AustenitaTransformações da Austenita
Austenita
Fase Próeutetóide (α + Fe3C)
+
Perlita: (α + Fe3C)
Banita
(α + Fe3C)
Martensita
(α supersaturada TCC)
Martensita Revenida
(α + Fe3C)
Resfriamento
Lento
Resfriamento Moderado
ou Isotérmico
Resfriamento
Rápido
Reaquecimento
RESFRIAMENTO RESFRIAMENTO CONTÍNUOCONTÍNUO
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DILATOMETRIA DILATOMETRIA –– TRANSFORMAÇÃO MARTENSÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTENSÍTICA
RESFRIAMENTO CONTÍNUORESFRIAMENTO CONTÍNUO
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2 4 8 15 30 2 4 8 161 1
2 5
10DiasHorasMinutos
10-1 100 101 102 103 104 105 106
1200
1100
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
Segundos
Ac1e
Ac1b
A + KN
Kp
MS
MF
P
TEMPO
T
E
M
P
E
R
A
T
U
R
A
,
 
o
C
a b c d e f g h i
Tγ = 1020oC
AISI 420 ⇒ C = 0,36% - Cr = 12,88% - Mo = 0,15% - Ni = 0,40%
RESFRIAMENTO CONTÍNUORESFRIAMENTO CONTÍNUO
CuevaCueva TRC TRC –– AISI 420AISI 420
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo PinedoDistorção de Distorção de BainBain
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
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ESTRUTURA CRISTALINA DA MARTENSITAESTRUTURA CRISTALINA DA MARTENSITA
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
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TRANSFORMAÇÃO MARTENSÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTENSÍTICA
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
TRANSFORMAÇÃO MARTENSÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTENSÍTICA
a
c
a
c
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
TRANSFORMAÇÃO MARTENSÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTENSÍTICA
Interface Interface Austenita/MartensitaAustenita/Martensita
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
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Variação das Temperaturas Ms e Variação das Temperaturas Ms e MfMf com o Teor de Ccom o Teor de C
100% α’
% α’
% A.R.
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
Influência de Elementos de Liga em MsInfluência de Elementos de Liga em Ms
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
Escorregada Maclada
MORFOLOGIA DA MARTENSÍTAMORFOLOGIA DA MARTENSÍTA
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30
35
40
45
50
55
60
65
70
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Teor de Carbono Dissolvido na Austenita
(% em massa)
D
u
r
e
z
a
 
(
H
R
C
)
VARIAÇÃO DA DUREZA DA MARTENSITA COM
O TEOR DE CARBONO DO AÇO
1,0
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
50
55
60
65
70
0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20
Teor de Carbono (%)
D
u
r
e
z
a
,
 
H
V
POTENCIAL DE ENDURECIMENTO DA MARTENSITAPOTENCIAL DE ENDURECIMENTO DA MARTENSITA
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
POTENCIAL DE ENDURECIMENTO DA MARTENSITAPOTENCIAL DE ENDURECIMENTO DA MARTENSITA
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
300
350
400
450
500
550
600
0 1 2 3 4 5 6
Tempo (103 s)
M
s
 
T
e
m
p
e
r
a
t
u
r
a
,
 
o
C
T = 700oC
Temperatura MsTemperatura Ms
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
TRANSFORMAÇÃO MARTENSÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTENSÍTICA
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
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TRANSFORMAÇÃO MARTENSÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTENSÍTICA
24oC - 60oC - 100oC
Austenita Retida
A. R.
Martensita
Progresso da transformação martensítica em uma liga Fe-1,8%C, após resfriamento
Nas temperaturas de: 24oC, -60oC e –100oC. Nital. 500x.
α’
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
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48
50
52
54
56
58
60
62
64
66
900 950 1000 1050 1080
TEMPERATURA, oC
D
U
R
E
Z
A
,
 
H
R
C
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
A
U
S
T
E
N
I
T
A
 
R
E
T
I
D
A
,
 
%
DUREZA 
A.R.,% 
TRANSFORMAÇÃO MARTENSÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTENSÍTICA
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
MORFOLOGIA DA MARTENSÍTAMORFOLOGIA DA MARTENSÍTA
MARTENSITA TIPO LATH
ESCORREGADA
MARTENSITA TIPO PLATE
MACLADA
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
Deformação da Rede CristalinaDeformação da Rede Cristalina
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
MORFOLOGIA DA MARTENSÍTAMORFOLOGIA DA MARTENSÍTA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
MORFOLOGIA DA MARTENSÍTAMORFOLOGIA DA MARTENSÍTA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
MARTENSITA TIPO “LATH”
ESCORREGADA MARTENSITA TIPO “PLATE”
MACLADA
Fe-0,1%C-12%Cr
Fe-31,9%Ni
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
MORFOLOGIA DA MARTENSÍTAMORFOLOGIA DA MARTENSÍTA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
MARTENSITA TIPO “PLATE” MARTENSITA TIPO “PLATE” -- MACLADAMACLADA
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
MORFOLOGIA DA MARTENSÍTAMORFOLOGIA DA MARTENSÍTA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
MARTENSITA TIPO “PLATE” MARTENSITA TIPO “PLATE” -- MACLADAMACLADA
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
MORFOLOGIA DA MARTENSÍTAMORFOLOGIA DA MARTENSÍTA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
TRANSFORMAÇÃO MARTENSÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTENSÍTICA
Energia Associada à Transformação MartensíticaEnergia Associada à Transformação Martensítica
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
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TRANSFORMAÇÃO MARTENSÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTENSÍTICA
MARTENSITA TIPO “LATH” MARTENSITA TIPO “LATH” -- ESCORREGADAESCORREGADA
Fe-0,1%C-12%Cr
TRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICATRANSFORMAÇÃO MARTESÍTICA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
Velocidade de Resfriamento Crítica de Têmpera (Vc)Velocidade de Resfriamento Crítica de Têmpera (Vc)
T (ºC)
tempo
Ac3
Ac1
PERLITA
BAINITA
Ms
Mf
Vc
TEMPERABILIDADETEMPERABILIDADE
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
Aços com Diferentes TemperabilidadeAços com Diferentes Temperabilidade
T (ºC)
tempo
Ac3
Ac1
PERLITA
BAINITA
Ms
Mf
PERLITA
BAINITA
Aço 1
Aço 2
TEMPERABILIDADETEMPERABILIDADE
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
T (ºC)
tempo
Ac3
Ac1
PERLITA
BAINITA
Ms
Mf
PERLITA
BAINITA
C + B + Mn + Mo + Cr + Ni + V
Tamanho de Grão
Fatores que Alteram a TemperabilidadeFatores que Alteram a Temperabilidade
TEMPERABILIDADETEMPERABILIDADE
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
T (ºC)
tempo
Ac3
Ac1
PERLITA
BAINITA
Ms
Mf
PERLITA
BAINITA
Salmoura água óleo ar 
Aço 1
Aço 2
TEMPERABILIDADETEMPERABILIDADE
Temperabilidade e Meios de TêmperaTemperabilidade e Meios de Têmpera
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
45º
água
Corpo de Prova
ESQUEMA DO ENSAIO JOMINY
PROFUNDIDADE
D
U
R
E
Z
A
 
(
H
R
C
)
Maior Temperabilidade
Menor Temperabilidade
RESPOSTA AO ENSAIO
TEMPERABILIDADE JOMINYTEMPERABILIDADE JOMINY
TEMPERABILIDADETEMPERABILIDADE
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
TEMPERABILIDADETEMPERABILIDADE
Ensaio Ensaio JominyJominy –– ASTM ASTM A255A255
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
TEMPERABILIDADETEMPERABILIDADE
Suporte
Fluxo de
água
CP
Ensaio Ensaio JominyJominy –– ASTM ASTM A255A255
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
Ensaio Ensaio JominyJominy
ASTM ASTM A255A255
TEMPERABILIDADETEMPERABILIDADE
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo PinedoCurva de Temperabilidade em "U"
30
35
40
45
50
55
60
65
70
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
Profundidade (mm)
D
u
r
e
z
a
 
H
R
C
1,00%C
0,70%C
O,45%C
Influência do Teor de CarbonoInfluência do Teor de Carbono
TEMPERABILIDADETEMPERABILIDADE
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
Influência dos Elementos de LigaInfluência dos Elementos de Liga
0,40C 0,40C -- 1,851,85NiNi -- 0,80Cr 0,80Cr –– 0,25Mo0,25Mo
0,40C 1,00Cr 0,40C 1,00Cr –– 0,20Mo0,20Mo
0,40C 0,40C -- 0,550,55NiNi -- 0,50Cr 0,50Cr –– 0,20Mo0,20Mo
0,40C 0,40C -- 0,85Cr0,85Cr
0,40C0,40C
TEMPERABILIDADETEMPERABILIDADE
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
Aumento na
Temperatura de
Austenitização
Dureza
Distância
Influência do Tamanho de GrãoInfluência do Tamanho de Grão
TEMPERABILIDADETEMPERABILIDADE
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
T (ºC)
tempo
Ac3
Ac1
TÊMPERA
Resfriamento
Rápido
T (ºC)
t (h)
ar
Ac3
Ac1
REVENIMENTO
T (ºC)
t (h)
Ac3
Ac1
TÊMPERA E REVENIMENTO
1º RV 2º RV 3º RV
TP
REVENIMENTOREVENIMENTO
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
REVENIMENTOREVENIMENTO
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
y = -9E-05x2 + 0,006x + 63,856
R2 = 0,995
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
50,0
55,0
60,0
65,0
70,0
0 100 200 300 400 500 600 700
TEMPERATURA DE REVENIMENTO, oC
D
U
R
E
Z
A
,
 
H
R
C
CURVA DE REVENIMENTO PARA UM AÇO COM 1,0%CCURVA DE REVENIMENTO PARA UM AÇO COM 1,0%C
REVENIMENTOREVENIMENTO
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
MICROESTRUTURAS DE REVENIMENTOMICROESTRUTURAS DE REVENIMENTO
REVENIMENTOREVENIMENTO
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
SISTEMAS SISTEMAS FeFe--CC--XX
FORMAÇÃO DE NOVAS FORMAÇÃO DE NOVAS 
FASESFASES
CarbonetosCarbonetos
ee
NitretosNitretos
REVENIMENTOREVENIMENTO
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
REVENIMENTO: ENDURECIMENTO SECUNDÁRIOREVENIMENTO: ENDURECIMENTO SECUNDÁRIO
12%Cr 3%Mo
REVENIMENTOREVENIMENTO
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
30
35
40
45
50
55
400 450 500 550 600 650 700
TEMPERATURA DE REVENIMENTO, oC
D
U
R
E
Z
A
,
 
H
R
C
CURVA DE REVENIMENTO,(2x2h), DO AÇO AISI 420CURVA DE REVENIMENTO,(2x2h), DO AÇO AISI 420
APÓS TÊMPERA DE 1025APÓS TÊMPERA DE 1025ooCC
REVENIMENTOREVENIMENTO
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
Curvas de Revenimento para o Aço AISI D2Curvas de Revenimento para o Aço AISI D2
 
35
40
45
50
55
60
65
70
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700
TP = 900 C
TP = 950 C
TP = 1000 C
TP = 1050 C
TP = 1080 C
TEMPERATURA DE REVENIMENTO, oC
D
U
R
E
Z
A
,
 
H
R
C
REVENIMENTOREVENIMENTO
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
 
35
40
45
50
55
60
65
70
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700
TP = 1000 C
TP = 1080 C
TEMPERATURA DE REVENIMENTO, oC
D
U
R
E
Z
A
,
 
H
R
C
DUREZA OBJETIVADA
Curvas de Revenimento para o Aço AISI D2Curvas de Revenimento para o Aço AISI D2
REVENIMENTOREVENIMENTO
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
Carbonetos não Dissolvidos
Martensíta Virgem
Martensíta Revenida
Austenita Retida
TP 1º RV 2º RV 3º RV
TÊMPERA E REVENIMENTOTÊMPERA E REVENIMENTO
DE AÇOS DE ALTA LIGADE AÇOS DE ALTA LIGA Têmpera e RevenimentoTêmpera e Revenimento
Aços de Alta LigaAços de Alta Liga
REVENIMENTOREVENIMENTO
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PRÁTICA DE TRATAMENTOPRÁTICA DE TRATAMENTO
Ciclo de Tratamento TérmicoCiclo de Tratamento Térmico
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Coeficiente de Transferência de Calor, Coeficiente de Transferência de Calor, αα Perfil de Perfil de 
TemperaturaTemperatura
((StickStick & & TensiTensi, HTM 50, 1995), HTM 50, 1995)
Parâmetros de Tratamento TérmicoParâmetros de Tratamento Térmico
–– RESFRIAMENTO EM LÍQUIDO RESFRIAMENTO EM LÍQUIDO ––
PRÁTICA DE TRATAMENTOPRÁTICA DE TRATAMENTO
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
Perfil de Perfil de 
TemperaturaTemperatura
Coeficiente de Transferência de Calor, Coeficiente de Transferência de Calor, αα
((StickStick & & TensiTensi, HTM 50, 1995), HTM 50, 1995)
Parâmetros de Tratamento TérmicoParâmetros de Tratamento Térmico
–– RESFRIAMENTO SOB VÁCUO RESFRIAMENTO SOB VÁCUO ––
PRÁTICA DE TRATAMENTOPRÁTICA DE TRATAMENTO
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Perfil de Temperatura no ResfriamentoPerfil de Temperatura no Resfriamento
Óleo Óleo VácuoVácuo
750oC
700
600
500
400
300
200
100
Gradiente de Gradiente de 
TemperaturaTemperatura
PRÁTICA DE TRATAMENTOPRÁTICA DE TRATAMENTO
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PRÁTICA DE TRATAMENTOPRÁTICA DE TRATAMENTO
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
PRÁTICA DE TRATAMENTOPRÁTICA DE TRATAMENTO
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
σZ
σX
σY
Tensões Mecânicas InternasTensões Mecânicas Internas
•• Tensões de UsinagemTensões de Usinagem
•• Tensões de DeformaçãoTensões de Deformação
Tensões TérmicasTensões Térmicas
•• Tensões de Expansão (AQ.)Tensões de Expansão (AQ.)
•• Tensões de Contração (RESFR.)Tensões de Contração (RESFR.)
Tensões de TransformaçãoTensões de Transformação
•• Alívio de Tensões (AQ.)Alívio de Tensões (AQ.)
•• Austenitização (AQ.)Austenitização (AQ.)
•• TransfTransf. Martensítica (RESFR.). Martensítica (RESFR.)
•• TransfTransf. Revenimento (PATAMAR). Revenimento (PATAMAR)
•• TransfTransf. Revenimento (RESFR.). Revenimento (RESFR.)
TENSÕES ASSOCIADAS À DEFORMAÇÃO NO TRATAMENTO TÉRMICOTENSÕES ASSOCIADAS À DEFORMAÇÃO NO TRATAMENTO TÉRMICO
GEOMETRIA x DIMENSÃOGEOMETRIA x DIMENSÃO
PRÁTICA DE TRATAMENTOPRÁTICA DE TRATAMENTO
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CICLO TÉRMICO DA AUSTÊMPERACICLO TÉRMICO DA AUSTÊMPERA
T (ºC)
tempo
Ac3
Ac1
Resfriamento
Rápido
ar
Tγ
Isotérmico
AUSTÊMPERAAUSTÊMPERA
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C
C
BAINITA SUPERIOR => TTI > 350BAINITA SUPERIOR => TTI > 350ooCC
C.G.
Fe3C
Ferrita
AUSTÊMPERAAUSTÊMPERA
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BAINITA INFERIOR => TTI < 350BAINITA INFERIOR => TTI < 350ooCC
C.G.
Fe3C
Ferrita
AUSTÊMPERAAUSTÊMPERA
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TRANSFORMAÇÃO BAINÍTICATRANSFORMAÇÃO BAINÍTICA
AUSTÊMPERAAUSTÊMPERA
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TRANSFORMAÇÃO BAINÍTICA TRANSFORMAÇÃO BAINÍTICA –– BAINITA SUPERIORBAINITA SUPERIOR
AUSTÊMPERAAUSTÊMPERA
TEM
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TRANSFORMAÇÃO BAINÍTICA TRANSFORMAÇÃO BAINÍTICA –– BAINITA SUPERIORBAINITA SUPERIOR
FeFe33CC
AUSTÊMPERAAUSTÊMPERA
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TRANSFORMAÇÃO BAINÍTICA TRANSFORMAÇÃO BAINÍTICA –– BAINITAINFERIORBAINITA INFERIOR
FeFe33CC
AUSTÊMPERAAUSTÊMPERA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
TRANSFORMAÇÃO BAINÍTICA TRANSFORMAÇÃO BAINÍTICA –– BAINITA INFERIORBAINITA INFERIOR
AUSTÊMPERAAUSTÊMPERA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
TRANSFORMAÇÃO BAINÍTICA TRANSFORMAÇÃO BAINÍTICA –– BAINITA INFERIORBAINITA INFERIOR
AUSTÊMPERAAUSTÊMPERA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
TRANSFORMAÇÃO BAINÍTICA TRANSFORMAÇÃO BAINÍTICA –– BAINITA INFERIORBAINITA INFERIOR
AUSTÊMPERAAUSTÊMPERA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
AUSTÊMPERAAUSTÊMPERA
MISTURA DE FASES: PERLITA E BAINITAMISTURA DE FASES: PERLITA E BAINITA
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AUSTÊMPERAAUSTÊMPERA
MISTURA DE FASES: BAINITA E MARTENSITAMISTURA DE FASES: BAINITA E MARTENSITA
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
AUSTÊMPERAAUSTÊMPERA
MISTURA DE FASES: GRAFITA ESFEROIDAL E BAINITAMISTURA DE FASES: GRAFITA ESFEROIDAL E BAINITA
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Relação Microestrutura Propriedades no Aço SAE 4140Relação Microestrutura Propriedades no Aço SAE 4140
0,0260,0270,170,930,890,230,41% massa
SPMoCrMnSiC
• Como Recebido: Bruto de Laminação
• Recozimento Pleno: 870oC/1h/Forno
• Temperado: 870oC/1h/óleo
• TP e Revenido: (1x1h)/500oC/ar
• TP e Revenido: (1x1h)/640oC/ar
MICROESTRUTURA PROPRIEDADESMICROESTRUTURA PROPRIEDADES
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20 µm 10 µm
Microestrutura no Estado Bruto de LaminaçãoMicroestrutura no Estado Bruto de Laminação
MICROESTRUTURA PROPRIEDADESMICROESTRUTURA PROPRIEDADES
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
20 µm 10 µm
Microestrutura no Estado Recozido PlenoMicroestrutura no Estado Recozido Pleno
MICROESTRUTURA PROPRIEDADESMICROESTRUTURA PROPRIEDADES
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
20 µm 10 µm
Microestrutura no Estado Temperado e Revenido a 500Microestrutura no Estado Temperado e Revenido a 500ooCC
MICROESTRUTURA PROPRIEDADESMICROESTRUTURA PROPRIEDADES
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20 µm 10 µm
Microestrutura no Estado Temperado e Revenido a 640Microestrutura no Estado Temperado e Revenido a 640ooCC
MICROESTRUTURA PROPRIEDADESMICROESTRUTURA PROPRIEDADES
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
285,6
193,8
625,6
418,6
313,4
0
100
200
300
400
500
600
700
D
u
r
e
z
a
,
 
H
V
1
5
Bruto Recozido Temperado Revenido 500 Revenido 640
Variação da Dureza
MICROESTRUTURA PROPRIEDADESMICROESTRUTURA PROPRIEDADES
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
12,2
35,9
6
47,8
141,4
0
20
40
60
80
100
120
140
160
E
n
e
r
g
i
a
 
A
b
s
o
r
v
i
d
a
,
 
J
Bruto Recozido Temperado Revenido 500 Revenido 640
Variação da Energia Absorvida no Impacto "Charpy "
MICROESTRUTURA PROPRIEDADESMICROESTRUTURA PROPRIEDADES
Prof. Dr. Carlos Eduardo PinedoProf. Dr. Carlos Eduardo Pinedo
34,5
60,4
57,1 55,4
0
10
20
30
40
50
60
70
R
e
d
u
ç
ã
o
 
e
m
 
Á
r
e
a
.
 
%
Bruto Recozido Revenido 500 Revenido 640
Redução em Área sob Tração
12,2
35,9
47,8
141,4
0
20
40
60
80
100
120
140
160
E
n
e
r
g
i
a
 
A
b
s
o
r
v
i
d
a
,
 
J
Bruto Recozido Revenido 500 Revenido 640
Variação da Energia Absorvida no Impacto "Charpy "
Comparação entre Ductilidade e TenacidadeComparação entre Ductilidade e Tenacidade
MICROESTRUTURA PROPRIEDADESMICROESTRUTURA PROPRIEDADES