Aula 4 - Tratamento Térmico - 2024 2

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Professor: DSc. Aureliano Xavier
Cabo de Santo Agostinho - PE
Tratamentos térmicos e Termoquímicos 
aureliano.xavier@ufrpe.br
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mailto:aureliano.xavier@ufrpe.br
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
Transformaçãode Fase
Transformação Martensita
(Transformação militar)
Adolf Von Martens 
(1850-1914)
Cientista alemão
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
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Transformaçãode Fase
Considerações iniciais:
• A martensita é uma fase que se forma quando o aço, com
estrutura austenítica, é resfriado rapidamente, de modo que
não haja tempo para difusão dos átomos de carbono dissolvidos
na estrutura CFC da austenita;
• Em razão da supersaturação do carbono, a estrutura final, que
deveria ser CCC, torna-se deformada, apresentando-se na forma
TCC;
• A martensita apresenta alta energia livre em relação às fases
mais estáveis, caracterizando uma estrutura metaestável.
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
Distorção de Bain
Edgar Collins Bain
metalúrgico americano
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
c
/
a = 1 + 0,0467 x (%C)
Equação Kurdjumov
Transformaçãode Fase
Distorção de Bain
a
a
c
a
Expressões empíricas para calcular temperatura Ms:
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
MARTENSITA
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Transformaçãode Fase
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
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M : Martensita
Forma-se entre 220°C - 150°C
Dureza variando entre ~ 740 – 795HB 
( 65 a 67 HRC).
Transformaçãode Fase
Formação da Martensita
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
MARTENSITA
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Transformaçãode Fase
Considerações
• Morfologia em forma de “agulhas”;
• São placas longas e finas, tais como as
lâminas de uma folha ;
• Apresenta precipitados de cementita em
meio às placas de martensita;
• Os detalhes microestruturais são muito
finos e técnicas de micrografia devem
ser aplicadas para a análise dessa
microestrutura.
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
Martensita
• A martensita em placas é encontrada em
ligas ferro-carbono com concentrações
maiores que 0,6% de C;
• Na fotomicrografia pode-se observar os
grãos de martensita em forma de agulhas
(regiões escuras) e austenita que não se
transformou durante o resfriamento
(regiões claras) denominada austenita
retida.
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Transformaçãode Fase
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Transformaçãode Fase
Morfologia da Martensita
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
Transformaçãode Fase
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Trajetórias
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Transformaçãode Fase
Resumo
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
Fatores que afetam a curva TTT nos Aços
• Teor de carbono;
• Tamanho do grão da austenita;
• Composição química (outros elementos de liga);
• Homogeneidade da austenita.
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Fatores que influem nas transformações fora do equilíbrio
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Tratamento térmico
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
Transformaçãode Fase
Figura – Diagrama TTT de um aço hipoeutetóide (a) e hipereutetóide (b)
Aço hipoeutetóide e hipereutetóide
Efeito do teor de carbono
Transformaçãode Fase
Considere:
Aço hipoeutetóide
Aço hipereutetóide
Transformaçãode Fase
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
Curvas TTT para Aços Hipoeutetoides
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Aço de Baixo Carbono Aço de Médio Carbono
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Transformaçãode Fase
• Quanto menor o teor de carbono (abaixo do eutetóide) mais 
difícil de se obter estrutura martensítica;
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
Elementos de liga
• Quanto maior o teor e o número dos elementos de liga, mais
numerosas e complexas são as reações;
• Todos os elementos de liga (exceto o cobalto) deslocam as
curvas para a direita, retardando as transformações e
promovem a formação de um joelho separado para a bainita;
• Facilitam a formação da martensita.
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Transformaçãode Fase
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Transformaçãode Fase
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
• As heterogeneidades da austenita que podem ser constituídas, 
por exemplo, de inclusões, carbonetos residuais e regiões de 
alta discordâncias.
Homogeneidade da austenita
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
Tamanho de grão da austenita
• Quanto maior o tamanho de grão, mais para a direita 
deslocam-se as curvas TTT ;
• Tamanho de grão grande dificulta a formação da perlita, já que 
a mesma inicia-se no contorno de grão;
• Então, tamanho de grão grande favorece a formação da 
martensita.
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Transformaçãode Fase
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Transformaçãode Fase
Influência da seção da peça
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Transformaçãode Fase
Tratamentos térmicos
e TermoquímicosInfluência do Volume da peça
Transformaçãode Fase
Figura – Representação esquemática da sobreposição da curva TTT de um material com a 
curva de resfriamento em água de uma peça com pequenas dimensões (a) e outra com 
grandes dimensões (b)
Pequena dimensões (a) Grandes dimensões (b)
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
Transformaçãode Fase
Transformações Isotérmicas Curva TTT
(Temperatura, Tempo e Transformação)
Transformação com Resfriamento Contínuo 
“Continuous Cooling Transformation”
Curva CCT
Transformações Fora da condição de equilíbrio
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
• O diagrama de tratamento (transformação) isotérmico é uma ferramenta
útil para estudar a transformações da austenita em função da
temperatura;
• No entanto, as amostras resfriadas ao longo de uma faixa de temperatura
terão uma microestrutura “misturada”, muito difícil de analisar, devido a
mudança de temperatura;
• Materiais comerciais são resfriados (tratamentos térmicos)
continuamente – CCT.
Considerações Iniciais
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
Transformação com Resfriamento Contínuo (Curvas TRC)
“Continuous Cooling Transformation” Curvas CCT
• A transformação com resfriamento contínuo ocorre quando se
deixa o aço, inicialmente com estrutura austenítica, resfriar
continuamente;
• Isso pode ser conseguido, por exemplo, retirando-se o aço do forno 
na temperatura de austenitização e deixando-o resfriar ao ar;
• Os principais meios para resfriar: ar, óleo, água e salmoura.
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
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Meios de Resfriamento
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
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Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
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Transformaçãode Fase
Curvas CCT
Transformaçãode Fase
De que depende
transformações de
contínuo
final dos aços nasa microestrutura 
fase fora do equilíbrio com resfriamento
Efeito da velocidade do Resfriamento na Microestrutura dos Aços
Transformaçãode Fase
Transformaçãode Fase
Tratamentos térmicos
e Termoquímicos
Obrigado !
Professor DSc Aureliano Xavier 
Engenheiro de Materiais - UFCG
Mestre em Engenharia Mecânica -UFCG 
Doutor em Ciências Engenharia de Materiais - UFCG 
Laboratório de Soldagem & Corrosão – LabSolCorr
aureliano.xavier@ufrpe.br
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mailto:aureliano.xavier@ufrpe.br