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Têmpera e Revenimento Juliana Mendes Bandeira Priscila Pereira Têmpera Resfriamento rápido e contínuo de uma amostra austenitizada em algum tipo de meio de resfriamento: Água Óleo Ar Diagrama de transformação isotérmica Transformação não difusional ; Transformação atérmica função exclusivamente da temperatura, independente do tempo; Temperatura de transformação varia de acordo com a composição da liga. Transformação martensítica Grande número de átomos apresenta movimentos cooperativos Ligeiro deslocamento de cada átomo em relação aos seus vizinhos; Austenita CFC Martensita TCC; Transformação martensítica Átomos de carbono: impurezas intersticiais na martensita; Solução sólida supersatura capaz de se transformar em outras estruturas se aquecida até temperaturas onde as taxas de difusão se tornam apreciáveis; Temperatura ambiente: estrutura martensítica se mantém quase que indefinidamente. Microestrutura martensítica Tensões estruturais ɣ - Austenita α - Ferrita Martensita A solubilidade em ɣ (CFC) é maior do que em α (CCC). C se dissolvem entre os espaços do átomo de Fe em CFC; Quando ɣ → α , o C é expulso da solução sólida. Forma Fe3C e forma a Perlita quando se liga ao Fe; ↑ Vel. de esfriamento de ɣ, C não é expulso da solução sólida. Forma uma estrutura (TCC)**; ** Possui tensões internas Consideráveis. Tensões térmicas Os materiais resfriados rapidamente, esfriam de maneira não uniforme; As superfícies atingem a temperatura ambiente mais rápido que as regiões centrais; As regiões externa se contraem antes das regiões internas; Quando as tensões internas (Térmicas e estruturais) > Limite de escoamento→ Empenamento. Tensões > Limite de Resistência→ Trincas. Revenimento OBJETIVO: Aliviar ou remover tensões; Corrigir a dureza e a fragilidade, aumentando a dureza e a tenacidade; 9 Revenimento É obtido pelo aquecimento de um aço martensítico abaixo da temperatura Eutetóide (250° - 650°C) por um período específico de tempo. *** Sempre acompanha a têmpera 10 Microestrutura martensita revenida Micrografia eletrônica martensita revenida. Revenimento realizado a 594°C. Partículas de cementita na fase matriz ferrita. Ampliação de 9300X. A Dureza e resistência devido a grande área de fronteira por volume entre as fases Ferrita e cementita. Isso se dá pelas numerosas e muito finas partículas de cementita. Além de ser dura a cementira essa fronteira impede o movimento de discordâncias. 11 Propriedades x temperatura O aumento da temperatura acelera a difusão e consequentemente a taxa de crescimento das partículas de cementita. O aumento das partículas de diminui a fronteira entre as fases ferrita e cementita → Maior tenacidade e maior ductilidade. 12 Dureza x tempo Crescimento e coalescência das partículas de Cementita. 13 Fragilização por revenido Redução na tenacidade de alguns aços, medida por ensaios de impacto; Aços-liga de baixo teor de liga; Aços que contém apreciáveis quantidades de Mn, Ni, Cr, Sb*, P, S; Aços ao Cr-Ni são os mais susceptíveis ao fenômeno; Aquecidos na faixa de temperatura entre 375-475 °C ou quando resfriados lentamente nesta faixa; A fragilidade ocorre mais rapidamente na faixa de 470-475 °C ; Sb – Antimônio. Mn – Manganês S – Enxofre; A presença desses elementos desloca a transição dúctil-frágil para temperaturas significantemente mais elevadas; Ficando na temperatura ambiente no regime de fragilidade ( Abaixo dessa transição) 14 Fragilização por revenido Pode ser evitada: Controle de composição; Revenimento acima de 575°C e abaixo de 375°C, seguido de têmpera até temperatura ambiente; Melhorar a tenacidade do aço fragilizado: Reaquecer o aço fragilizado a uma temperatura de ~600 °C seguido de refriamento rápido até abaixo de 300 °C * Sb – Antimônio. A presença desses elementos desloca a transição dúctil-frágil para temperaturas significantemente mais elevadas; Ficando na temperatura ambiente no regime de fragilidade ( Abaixo dessa transição) 15
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