Aula_12_-_Transformacao_Isotermica

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Aula 12 – Transformação Isotérmica
Prof. Dr. Rita Sales
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Diagrama de equilíbrio Fe-C
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Diagrama de equilíbrio Fe-C
Em resumo, a austenita (Ferro gama) pode se transformar em:
ferrita + perlita (ferrita +cementita)
somente perlita
perlita + cementita
Ledeburita (glóbulos de perlita c/ fundo de cementita) – ponto eutético = 4,3% de carbono
Isto ocorre se houver tempo suficiente para permitir o equilíbrio
Devido a isto os metais tem suas propriedades modificadas
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Resfriamento fora do equilíbrio
Ocorrências de fases ou transformações em temperaturas diferentes daquela prevista no diagrama
Existência a temperatura ambiente de fases que não aparecem no diagrama
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Transformações de fase
COM DIFUSÃO
Sem variação no número e composição de fases
Ex: solidificação metal puro e transformação alotrópica
Com variação no número e composição de fases
 Ex: Transformação eutética, eutetóide...
SEM DIFUSÃO
 Ocorre com formação de fase metaestável
Ex: transformação martensítica
A maioria das transformações de fase no estado sólido não ocorre instantaneamente, ou seja, são dependentes do tempo
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Tratamentos Térmicos
Velocidades de aquecimento e principalmente resfriamento provoca alterações nas transformações alotrópicas (ferro gama –ferro alfa)
Altera propriedades mecânicas dos metais.
Tratamentos térmicos é o processo que eleva-se a temperatura até a sua transformação e controla-se a velocidade de seu resfriamento para obter características desejadas.
O diagrama chamada Curva TTT (tempo – temperatura – transformação) possibilita o controle das transformações.
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Efeito da velocidade de resfriamento sobre a transformação da austenita. Diagrama TTT
Início da transformação o ponto correspondente à formação de 0,5% de perlita.
Fim da transformação o ponto correspondente à formação de 99,5% de perlita.
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Ex 1: Curva TTT para aço eutetóide
Temperatura de austenitização
γ
α+Fe3C
↓
Perlita
Martensita
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Microestrutura
Perlita grossa Perlita fina
Bainita
Martensita
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Ex 2: curvas TTT para aço eutetóide com
as durezas especificadas das microestruturas
•Perlita grossa ~86-97HRB/•Perlita fina ~20-30HRC – Troostita/•Bainita superior ~40-45 HRC/•Bainita inferior~50-60 HRC/•Martensita 63-67 HRC
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Perlita grossa 
Forma lamelar
Perlita fina – Troostita
Lamelas mais finas
Bainita superior
Agregado de ferrita em forma de pena e carboneto de ferro mto fino formado entre a ferrita. Coloração escura com ataque ao picral.
Bainita inferior
Placas e os carbonetos muito mais finos formam-se no interior das placas.
Martensita
Aços de baixo-médio carbono= Martensita em ripas. Placas de martensita estrutura mais fina.
Aços de alto carbono= Martensita em placas. Placas mais largas.
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Ex 3: Curvas de resfriamento temperatura constante
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Ex 4: Algumas curvas de resfriamento contínuo
A (FORNO)= Perlita grossa
B (AR)= Perlita + fina (+ dura
que a anterior)
C(AR SOPRADO)= Perlita +
fina que a anterior
D (ÓLEO)= Perlita +
martensita
F (ÁGUA)= Martensita
No resfriamento contínuo, as curvas TTT deslocam-se um pouco para a direita e para baixo
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Microestruturas resultantes do resfriamento rápido
MARTENSITA
A martensita se forma quando o resfriamento for rápido o suficiente de forma a evitar a difusão do carbono, ficando o mesmo retido em solução.
Como a martensita não envolve difusão, a sua formação ocorre instantaneamente (independente do tempo).
Solução sólida supersaturada de carbono no ferro alfa, Supersaturação provoca distorção no reticulado CCC.
Conseqüências:
Geração de tensões residuais.
Risco de empenamentos.
Risco de trincas de têmpera (sempre intergranulares).
TRANSFORMAÇÃO
ALOTRÓPICA COM
AUMENTO DE VOLUME,
que leva à concentração de tensões
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Microestruturas resultantes do 
resfriamento rápido
MARTENSITA
É uma solução sólida supersaturada de carbono (não se forma por difusão)
Microestrutura em forma de agulhas
É dura e frágil (dureza: 63-67 Rc)
Tem estrutura tetragonal cúbica (é uma fase metaestável, por isso não aparece no diagrama)
REVENIDO
Reaquecimento por tempos maiores
MARTENSITA REVENIDA
É obtida pelo reaquecimento da martensita (fase alfa + cementita)
Os carbonetos precipitam
Forma de agulhas escuras
A dureza cai
Maior ductibilidade
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Transformações
e
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O sucesso é um grande triângulo, tendo como vértices o caráter, a competência e o esforço.
Ana Fraga - Ivaiporã