28. Transformações de Fase em Metais pt.2

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Transformações de Fase em 
Metais
Diagramas Transformação Tempo 
Temperatura (TTT)
• Diagramas de Transformação Isotérmica, ou Diagramas
Transformação Tempo Temperatura (TTT);
• Válido para uma única liga Fe-C;
• Precisos somente quando a temperatura da liga é constante no
resfriamento (isoterma);
• A seguir, temos um diagrama de transformação isotérmica para uma
liga Fe-C de composição eutetóide;
• Tratamento isotérmico (ABCD).
Diagramas Transformação Tempo 
Temperatura (TTT)
Perlita
• Perlita Grosseira -> Camadas espessas de Ferrita e Cementita,
formada em temperaturas logo abaixo da eutetóide. Altas taxas de
difusão, com os átomos de carbono podendo se difundir por grandes
distâncias;
• Perlita Fina -> Camadas finas de Perlita produzidas em temperaturas
inferiores, próximas a 540°C (por causa da estrutura mais refinada,
apresenta maior dureza e resistência mecânica que a grosseira)
• Tanto a Perlita fina quanto a grosseira são produtos da transformação
da Austenita em Ferrita e Cementita
Ex: Amostras de (a) Perlita
grosseira e (b) Perlita fina. 
Ampliação de 3000x.
Perlita
Transformação 
Tempo-Temperatura (TTT)
• Seria de se esperar que as lamelas se tornassem mais finas à medida
que a temperatura da transformação isotérmica fosse reduzida para
abaixo daquela na qual há Perlita fina;
• Mas não é o caso;
• Outros microconstituintes produtos da transformação austenítica são
encontrados a essas temperaturas mais baixas.
Bainita
• Cementita em forma de agulhas e Ferrita altamente distorcida devido
ao teor de C acima da composição de equilíbrio;
• Resultante da transformação da Austenita em temperaturas abaixo
das necessárias para a formação da Perlita;
• A difusão de C é lenta e parte do mesmo fica retida na estrutura CCC
(Ferrita distorcida);
• O C que foi expulso não se difunde muito, e dá origem às partículas
finas (agulhas) de Cementita.
Bainita
• Microscopia eletrônica de 
transmissão mostrando a 
estrutura da Bainita superior.
• A Bainita é mais dura e 
resistente mecanicamente do 
que a Perlita
Bainita
• Bainita Superior -> Formada entre 300 e 540°C - Ripas paralelas (tiras
finas e estreitas) de Ferrita separadas por partículas alongadas de
Cementita;
• Bainita Inferior -> Formada entre 200 e 300°C - Ferrita na forma de
placas finas com partículas estreitas de Cementita (bastões ou
lâminas muito finas) que se formam no interior das placas de Ferrita;
Bainita
Cementita Globulizada
• Microestrutura formada a partir da Perlita e da Bainita aquecida
novamente e mantida pouco abaixo de 727°C por muito tempo;
• Esferas de Cementita dispersas numa matriz continua de Ferrita;
• A força motriz deste processo é a redução da área de contorno de
fases Ferrita e Cementita (originalmente lamelares);
• Tratamento usado para permitir a usinagem de aços alto carbono e
alta liga (aços ferramenta);
• Não tem sua cinética inserida nos diagramas TTT;
Cementita Globulizada
Martensita
• SS supersaturada de C no Fe com estrutura Tetragonal de Corpo
Centrado (TCC), formada pelo resfriamento em taxas altíssimas;
• É uma microestrutura metaestável, resultante da transformação não-
difusional da Austenita;
• Os átomos de C mantidos em SS intersticial, promovem a deformação
da estrutura cristalina, o que leva ao surgimento da estrutura TCC;
• A Martensita nucleia e cresce rapidamente (velocidade do som), uma
vez que não há difusão atômica envolvida;
Martensita
• Célula tetragonal de corpo centrado (TCC) para um aço martensítico
mostrando átomos de ferro (círculos) e os sítios que ocupados por
átomos de carbono (cruzes);
Martensita
• Microestrutura martensítica
lenticular ou em placas;
• Em branco – Austenita retida -
que não se transformou no 
processo de resfriamento 
rápido.
Martensita
• Não aparece no diagrama de
fases -> fora do equilíbrio;
• No diagrama isotérmico -> linhas
horizontais (início, 50 % e 90%);
Martensita Revenida
• No estado temperado -> Martensita extremamente dura e frágil,
• Com altíssimas tensões internas -> enfraquecimento;
• Ductilidade e tenacidade melhoradas -> REVENIDO;
• Aquecimento até temperatura abaixo da eutetóide (250 a 650 °C) por
um período de tempo específico.
• Formação da Martensita Revenida;
• Microestrutura -> partículas de Cementita extremamente pequenas e
uniformemente distribuídas numa matriz contínua de Ferrita.
Martensita Revenida
• Micrografia eletrônica da 
Martensita Revenida;
• O revenido foi realizado a 594°C. 
• As partículas pequenas são 
compostas por Cementita; 
• A fase matriz é Ferrita α , o 
aumento foi de 9300x.
Martensita Revenida
• Dureza em função do tempo de 
revenido para um aço comum ao 
carbono (1080) com composição 
eutetóide que foi temperado em 
água.
Curvas TTT em Aços Hipoeutetóides
• As curvas deslocam-se para a 
esquerda;
• Transformações são mais rápidas 
(menos carbono exigindo menos 
difusão);
• Dificulta a obtenção de 
estruturas martensíticas e 
bainíticas;
• As temperaturas de início e fim 
da transformação martensítica
deslocam-se para cima.
Curvas TTT em Aços Hipereutetóides
• As curvas deslocam-se para a 
direita;
• (mais carbono para se mover por 
difusão durante as 
transformações);
• Facilita a obtenção de estruturas 
martensíticas e bainíticas;
• As temperaturas de início e fim 
da transformação martensítica
deslocam-se para baixo.
Transformações de Fases em Metais
Diagramas de Transformação por 
Resfriamento Contínuo
• Os tratamento isotérmicos não são fáceis de serem realizados
(resfriamento rápido para temperatura elevada);
• A maioria dos tratamento térmicos é realizado em resfriamento
contínuo até a temperatura ambiente;
• As curvas modificadas são chamadas curvas de transformação por
resfriamento contínuo – TRC -> Encontradas no ASM Handbook;
• As curvas de transformação TRC são deslocadas para maiores tempos
e menores temperaturas;
Curva de Resfriamento Contínuo de 
um Aço Eutetóide
• Linhas de transformação 
martensítica não mudam;
Curva de Resfriamento Contínuo de 
um Aço Eutetóide
• Controle da taxa de resfriamento 
- > meio (ar, óleo, água 
salmoura)