04 - TRATAMENTOS TÉRMICOS DE AÇOS E LIGAS FERROSAS - UFRGS

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Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Autores: 
 
Prof. Telmo Roberto Strohaecker 
Coordenador do Laboratório de Metalurgia Física - UFRGS 
 
 
Prof. Vitor José Frainer 
Laboratório de Ensaios Mecânicos - FURG 
 
 
Prof. Flávio Kieckow 
Coordenador do Laboratório de Ensaios Mecânicos –URI Santo Ângelo 
 
 
Prof. Marco A. D. Tier 
Coordenador do Laboratório de Tratamentos Térmicos e Eng. de 
Superfícies – URI 
 
 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 2 
 
Sumário 
 
 
Pg. 
1 Introdução.......................................................................................... 4 
2 Estruturas Cristalinas........................................................................ 5 
2.1 - Reticulado Cristalino .............................................................................................. 5 
2.2 - Estrutura Cúbica de Corpo Centrado ................................................................... 9 
2.3 - Estrutura Cúbica de Faces Centradas................................................................... 9 
2.4 - Interstícios ................................................................................................................ 9 
2.5 - Contorno de grão ................................................................................................... 10 
2.6 - Estrutura do Ferro Puro ....................................................................................... 11 
3 Diagrama Ferro-Carbono................................................................ 13 
4 Microestrutura dos Aços.................................................................. 16 
4.1 - Aço Eutetóide ......................................................................................................... 16 
4.2 - Aços Hipoeutetóides .............................................................................................. 18 
4.3 - Aços Hipereutetóides............................................................................................. 18 
4.4 - Regra da Alavanca ................................................................................................ 20 
4.5 - Classificação das Ligas Ferrosas.......................................................................... 24 
5 Fases Metaestáveis ........................................................................... 27 
5.1 - Reação Martensítica .............................................................................................. 27 
5.2 - Reação Bainítica .................................................................................................... 31 
6 Diagramas Isotérmicos..................................................................... 32 
6.1 - Efeito da Temperatura de Transformação da Perlita. ...................................... 32 
6.2 - Velocidade de Nucleação da Perlita ..................................................................... 33 
6.3 - A Reação Bainítica ................................................................................................ 34 
6.4 - Diagrama Isotérmico............................................................................................. 35 
6.5 - Diagramas Isotérmicos de Aços Hipoeutetóides e de Aços Hipereutetóides.... 39 
6.6 - Influência do Tamanho de Grão e dos Elementos de Liga nos Diagramas 
Isotérmicos...................................................................................................................... 40 
7 Diagramas de Resfriamento Contínuo............................................. 41 
7.1 - Introdução .............................................................................................................. 41 
7.2 - Comparação entre Diagramas Isotérmicos e de Resfriamento Contínuo ........ 41 
7.3 - Transformações no Diagrama de Resfriamento Contínuo ................................ 42 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 3 
 
7.4 - Propriedades dos Produtos Formados .................................................................43 
8 Tratamentos Térmicos......................................................................44 
8.1 - Objetivos Gerais .....................................................................................................44 
8.2 - Tipos Comuns .........................................................................................................44 
8.3 - Fatores de Influência .............................................................................................45 
8.4 - Esferoidização ........................................................................................................48 
8.5 - Recozimento............................................................................................................49 
8.6 - Normalização ..........................................................................................................51 
8.7 - Têmpera ..................................................................................................................52 
8.8 - Revenido..................................................................................................................58 
8.9 - Tratamentos Isotérmicos .......................................................................................60 
9 Temperabilidade...............................................................................64 
9.1 - Introdução ..............................................................................................................64 
9.2 - Definição de Temperabilidade ..............................................................................64 
9.3 - Fatores que Afetam a Distribuição de Dureza ....................................................65 
9.4 - Ensaio de Jominy ...................................................................................................68 
9.5 - Método de Temperabilidade de Grossmann .......................................................69 
9.6 - Determinação da Curva de Jominy em Função da Composição e do Tamanho 
de Grão ............................................................................................................................73 
9.7 - Aplicação Prática do Ensaio de Jominy ...............................................................78 
10 Endurecimento Superficial - Processos Termoquímicos...............83 
10.1 - Introdução ............................................................................................................83 
10.2 - Cementação ..........................................................................................................83 
10.3 - Nitretação..............................................................................................................91 
11 Endurecimento Superficial - Têmpera Superficial........................97 
11.1 - Introdução ............................................................................................................97 
11.2 - Aquecimento Por Chama ....................................................................................97 
11.3 - Aquecimento por Indução ...................................................................................99 
Bibliografia ........................................................................................... 104 
Apêndice A............................................................................................ 105 
Apêndice B............................................................................................ 107 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 4 
 
 
1 Introdução 
 
 O ferro é o principal constituinte de uma das ligas mais importantes na engenharia; 
o aço. O ferro é um metal alotrópico, isto é, apresenta mais de uma estrutura cristalina deacordo com a temperatura. Quando solidifica, a 1538 °C, passa a apresentar uma estrutura 
cúbica de corpo centrado, a fase d (delta). Continuando o resfriamento, ocorre uma 
mudança de fase na temperatura de 1394 °C, e o material apresenta uma estrutura cúbica 
de faces centradas, a fase g (gama). Na temperatura de 912 °C ocorre um novo rearranjo 
cristalino e o ferro volta a apresentar uma estrutura cúbica de corpo centrado, a fase a 
(alfa). Abaixo da temperatura de 768 °C (ponto Curie) o ferro possui um comportamento 
magnético, sem no entanto apresentar qualquer mudança na estrutura cristalina. Todas 
estas transformações alotrópicas ocorrem com liberação de calor no resfriamento (reações 
exotérmicas) e com absorção de calor no aquecimento (reações endotérmicas). 
Evidentemente a quantidade de energia envolvida é bem inferior do que a da 
transformação de estado (calor latente de solidificação, por exemplo). 
 A existência destas transformações permite que as propriedades dos aços e ligas 
ferrosas sejam alteradas através de processos que envolvam aquecimentos e resfriamentos 
controlados (tratamentos térmicos). Desta forma os aços apresentam-se como uma classe 
de materiais extremamente versáteis atendendo a um grande espectro de propriedades 
mecânicas. 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 5 
 
 
2 Estruturas Cristalinas 
 
2.1 - Reticulado Cristalino 
 Todos os metais, incluindo-se neste caso o ferro puro, possuem o que se 
convenciona chamar de estrutura cristalina. Para que possamos entender do que se trata 
vamos considerar uma rede de pontos que se prolonga infinitamente nas três direções do 
espaço como mostrado na figura 2.1. 
 
 
 
Figura 2.1 - Representação de uma rede de pontos que serve de base para o estudo das 
estruturas cristalinas(6). 
 
 
Se todas as retas que formam a rede estiverem regularmente espaçadas em cada uma 
das direções, os pontos de intersecção estarão também regularmente espaçados e neste caso 
fica caracterizada uma rede espacial de pontos. Observando-se a figura 2.1 verifica-se que 
a geometria da rede espacial fica perfeitamente caracterizada empregando-se três vetores 
para defini- la. Assim, tomando-se por base o comprimento dos três vetores como sendo a, 
b e c e os ângulos ente estes mesmos vetores como sendo a, b e g tem-se o que se 
convenciona chamar de constante de rede. Estas constantes nos permitem definir 
exatamente como os pontos se distribuem no espaço. 
Desta forma uma estrutura cristalina, nada mais é do que uma rede de pontos 
regularmente espaçados com uma distribuição regular dos átomos. Muitos materia is 
possuem uma distribuição característica e regular dos seus átomos sendo chamados então 
de materiais cristalinos. Como existe esta regularidade, uma estrutura cristalina de um 
material não precisa ser representada por todos os seus átomos, mas apenas por um 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 6 
 
conjunto de átomos que possam definir a sua distribuição no espaço. Este conjunto de 
átomos deve ser escolhido de tal forma que uma vez repetidas as suas posições nas três 
direções do espaço tenhamos a representação de toda a estrutura cristalina do ma terial. A 
esta pequena porção do reticulado cristalino que tem a propriedade de representar todo o 
cristal chamamos célula unitária. Uma célula unitária terá sempre associada uma figura 
geométrica (as distâncias a, b e c e os vetores a, b e g ) e a distribuição característica dos 
átomos. No estudo das estruturas cristalinas são utilizadas apenas sete figuras geométricas, 
caracterizando sete sistemas cristalinos e estes produzem um total de apenas quatorze 
distribuições características dos átomos, produzindo quatorze estruturas cristalinas. 
Embora alguns materiais possam apresentar distribuições mais complexas, apenas estas 
quatorze células unitárias são suficientes para permitir o estudo dos materiais cristalinos. 
Na figura 2.2 e tabela 2.1 estão apresentados os sete sistemas cristalinos com as suas 
características geométricas e as estruturas cristalinas geradas a partir dos mesmos. 
 
 
 
Figura 2.2 - Representação das diferentes estruturas cristalinos 
 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 7 
 
 
 
Tabela 2.1 - Classificação das estruturas cristalinas dentro dos sistemas cristalinos 
 
Sistema 
cristalino 
Parâmetro de rede e ângulo entre os 
eixos Estrutura cristalina 
Cúbico Três eixos iguais em ângulo reto Cúbica simples 
 a=b=c, a=b=g=90° Cúbica de corpo centrado 
 Cúbica de faces centradas 
Tetragonal Três eixos em ângulo reto, dois iguais Tetragonal simples 
 a=b¹c, a=b=g=90° Tetragonal de corpo centrado 
Ortorrômbico Três eixos desiguais em ângulo reto Ortorrômbico simples 
 a¹b¹c, a=b=g=90° Ortorrômbico de corpo 
centrado 
 Ortorrômbico de bases 
centradas 
 Ortorrômbico de faces 
centradas 
Romboédrico Três eixos iguais, ângulos iguais Romboédrico simples 
 a=b=c, a=b=g¹90° 
Hexagonal Dois eixos iguais a 120°, terceiro eixo 
a 90° 
Hexagonal simples 
 a=b¹c, a=b=90°, g=90° 
Monoclínico Três eixos desiguais, um ângulo 
diferente 
Monoclínico simples 
 a¹b¹c, a=b=90°, g¹90 Monoclínico de bases 
centradas 
Triclínico Três eixos desiguais, ângulos 
desiguais 
Triclínico simples 
 a¹b¹c, a¹b¹g¹90 
 
 
 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 8 
 
Dentre estes sistemas, os que mais interessam para o estudo dos tratamentos térmicos 
de aços são o sistema cúbico e o sistema tetragonal. Na figura 2.3 pode-se ver as células 
unitárias destas estruturas. Por uma questão de simplicidade os átomos em um reticulado 
cristalino são representados como esferas perfeitas mas isto não implica em diferenças 
muito grandes em relação ao caso real. Uma representação deste tipo está apresentada na 
figura 2.4 para as estruturas cúbica de corpo centrado e cúbica de faces centradas. 
 
 
 
Figura 2.3 - Representação esquemática das células unitárias das estruturas cúbica de 
corpo centrado, cúbica de faces centradas e tetragonal de corpo centrado(6). 
 
 
 
 
Figura 2.4 - Representação do modelo de esferas das estruturas cúbica de corpo centrado e 
cúbica de faces centradas(3). 
 
 
 
 Observando-se atentamente estas figuras pode-se retirar outros valores que são úteis 
para comparação entre as várias estruturas. Os parâmetros característicos mais utilizados 
são as medidas características dos vetores, chamado parâmetro de rede , o número de 
átomos por célula unitária, o número de vizinhos que cada átomo possui (átomos que 
distam entre si dois raios atômicos), chamado número de coordenação e a relação entre o 
volume ocupado pelos átomos e o volume da célula unitária, chamado de fator de 
empacotamento. 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 9 
 
2.2 - Estrutura Cúbica de Corpo Centrado 
A estrutura cúbica de corpo centrado é uma estrutura que possui os seguintes 
parâmetros geométricos: a=b=c e a=b=g=90o. Estes valores fazem com que a célula 
unitária seja caracterizada pela figura de um cubo. Além disso, os átomos estão localizados 
nos vértices e no centro da célula, como pode ser visto nas figuras 2.3 e 2.4. Observa-se 
que os átomos dos vértices tem apenas um oitavo do seu volume ocupando espaço na 
célula unitária. Neste caso o parâmetro de rede, representado pelo lado do cubo, vale 
4 3R , o número de átomos por célula unitária é 2 (um átomo correspondendo à soma dos 
oito oitavos dos átomos dos vértices e mais o átomo localizado no centro da célula), 
número de coordenação de 8 e um fator de empacotamento de 0,68, onde R é o raio 
atômico. Deve ser lembrado que, embora estes parâmetros tenham sido retirados da célulaunitária, eles são válidos para toda a estrutura cristalina. Isto significa que, independente da 
célula unitária escolhida e do átomo tomado como referência, devemos encontrar sempre 
os mesmos valores. 
 
2.3 - Estrutura Cúbica de Faces Centradas 
A estrutura cúbica de faces centradas possui os mesmos parâmetros geométricos que a 
estrutura cúbica de corpo centrado, porém, a distribuição dos átomos é um pouco diferente. 
Neste caso existem átomos localizados nos vértices e no centro de cada uma da faces do 
cubo. Isto faz com que os átomos das faces tenham apenas metade do seu volume 
ocupando espaço na célula unitária. O parâmetro de rede vale 4 2R , o número de átomos 
por célula unitária é 4 (um átomo correspondendo à soma dos oito oitavos dos átomos dos 
vértices e mais três átomos correspondentes aos átomos localizados nas faces), número de 
coordenação de 12 e um fator de empacotamento de 0,74. Comparando-se o fator de 
empacotamento das duas estruturas pode-se ver que a estrutura CFC é mais compacta do 
que a estrutura CCC, isto é, os seus átomos ocupam de maneira mais eficiente o espaço. Se 
considerarmos o mesmo raio atômico, pode-se dizer que os átomos organizados segundo 
uma estrutura CFC ocuparão menor volume o que conduzirá a uma maior densidade. 
 
2.4 - Interstícios 
Em qualquer estrutura cristalina o fator de empacotamento é sempre menor do que um, 
isto é, os átomos não ocupam todo o espaço disponível na célula unitária. Este fato implica 
em que existam espaços vazios entre os átomos da estrutura. Estes espaços vazios recebem 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 10 
 
o nome de interstícios e exercem um papel muito importante nos tratamentos térmicos dos 
aços. Normalmente existem vários interstícios em uma estrutura cristalina e quanto menor 
o fator de empacotamento maior é o volume destinado aos interstícios, embora o tamanho 
de cada um dependa do raio atômico e da estrutura cristalina. Deste modo uma estrutura 
CFC possui interstícios maiores do que uma estrutura CCC, embora o seu fator de 
empacotamento seja maior. A principal conseqüência disto é que, quando se tiver uma 
solução em que os átomos do soluto se colocam em posições intersticiais, como é o caso da 
liga ferro-carbono, a estrutura que tiver os maiores interstícios apresentará uma maior 
solubilidade do que aquela que possui interstícios menores. 
 
2.5 - Contorno de grão 
Em um material real, não temos uma estrutura cristalina com uma única orientação. Se 
observarmos a orientação da estrutura de um material veremos que ela é subdividida em 
um grande número de zonas, cada uma delas com uma orientação diferente, isto é, cada 
uma das zonas forma um cristal independente. A estes cristais que possuem uma orientação 
particular chamamos de grãos. Na figura 2.5 temos uma representação da disposição dos 
átomos no interior dos grãos. Todos os grãos de uma mesma fase do material possuem a 
mesma estrutura cristalina, diferindo somente na orientação. A conseqüência desta 
orientação diferente é que na fronteira entre os grãos existe uma zona de transição entre 
duas orientações e, por isso, os átomos que fazem parte desta fronteira estão mal 
organizados e com um nível mais alto de energia. A esta região chamamos de contorno de 
grão. O contorno de grão exerce um papel importante nas transformações de fase, onde a 
maior energia dos átomos favorece a nucleação, e na deformação plástica, onde tem a 
função de restringir o movimento das discordâncias. 
 
 
Figura 2.5 - Representação da distribuição dos átomos em um material policristalino(15). 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 11 
 
2.6 - Estrutura do Ferro Puro 
 
2.6.1 - Alotropia 
Alotropia é a propriedade que têm certos materiais de mudarem de estrutura cristalina 
dependendo da temperatura em que estiverem. O ferro puro possui esta propriedade, 
podendo ter os seus átomos organizados em uma estrutura CCC ou em uma estrutura CFC. 
Desde a temperatura ambiente até 912°C o ferro apresenta uma estrutura cristalina CCC e 
nestas condições é chamado de ferro a. De 912°C até 1394°C apresenta estrutura CFC e é 
chamado de ferro g. Finalmente de 1394°C até o ponto de fusão a 1538°C volta a 
apresentar estrutura CCC, sendo chamado de ferro d. Estas alterações na estrutura 
cristalina produzem uma série de implicações tanto nas transformações do ferro puro 
quanto nas ligas de ferro. Por exemplo, a estrutura CCC tem um fator de empacotamento 
de 0,68 enquanto que uma estrutura CFC tem um fator de empacotamento 0,74. Quando o 
ferro passa de CCC para CFC a 912°C, esta diferença no fator de empacotamento provoca 
uma redução no volume e um aumento na densidade. 
 
2.6.2 - Solução do Carbono no Ferro 
A aplicação mais importante da transformação alotrópica do ferro se encontra nas ligas 
ferro-carbono. O carbono forma uma solução sólida intersticial com o ferro, isto é, os 
átomos de carbono se colocam nos interstícios da estrutura cristalina do ferro. A 
conseqüência prática deste tipo de solução é que teremos uma liga de baixo custo e com 
possibilidades de uma grande variação nas propriedades dependendo do teor de carbono e 
do tratamento térmico utilizado. 
Os interstícios variam de tamanho de acordo com a estrutura, isto é, os interstícios da 
estrutura CCC são menores do que os da estrutura CFC. Isto significa que de acordo com o 
tamanho do interstício teremos um menor ou maior espaço disponível para que um átomo 
de uma solução intersticial venha se colocar naquela posição. Como os átomos que entram 
em solução são sempre maiores do que os interstícios, cada átomo intersticial produzirá 
uma certa quantidade de distorção do reticulado cristalino e quanto menor for o interstício 
maior será a distorção. No caso da estrutura CCC os raios atômicos máximos possíveis 
para que não haja distorção correspondem a 0,29R para os interstícios tetraédricos e 0,15R 
para os interstícios octaédricos, onde R é o raio atômico do átomo que forma a estrutura. 
Na estrutura CFC estes valores correspondem a 0,23R para os interstícios tetraédricos e 
0,41R para os interstícios octaédricos. 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 12 
 
 No caso da liga ferro-carbono estes valores correspondem a 0,36 ângstrons e 0,19 
ângstrons para a estrutura CCC, onde o raio atômico do ferro é 1,24 ângstrons, e 0,29 
ângstrons e 0,52 ângstrons para a estrutura CFC, onde o raio atômico do ferro é 1,27 
ângstrons. Como o raio atômico do carbono é de aproximadamente 0,77 ângstrons é fácil 
notar que em qualquer situação teremos uma distorção do reticulado sempre que um átomo 
de carbono se colocar em um interstício. Nas figuras 2.6 e 2.7 é possível observar uma 
representação desta situação. Quando se forma a solução ferro-carbono os átomos de 
carbono irão se alojar nos interstícios octaédricos, pois estes propiciam uma melhor 
acomodação, o que implica em uma menor energia de distorção. 
 Desta forma pode-se entender facilmente que deverá haver uma menor solubilidade 
do carbono no ferro a do que no ferro g. No caso do ferro a a solubilidade máxima do 
carbono é de aproximadamente 0,025% em peso ou 0,1% em número de átomos, na 
temperatura de 727°C, enquanto que no ferro g a solubilidade máxima é de 2,1% em peso 
ou 9% em número de átomos, na temperatura de 1148°C. 
 
 
Figura 2.6 - Relação entre o tamanho do átomo de carbono e o interstício octaédrico em 
uma estrutura CCC(15). 
 
 
Figura 2.7 - Relação entre o tamanho do átomo de carbono e o interstício octaédrico em 
uma estrutura CFC(15). 
 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 13 
 
3 Diagrama Ferro-Carbono 
 As ligas ferro-carbono representam os materiais de maior utilizaçãoem engenharia. 
Isto se deve ao fato de que estas ligas podem apresentar uma grande variação nas suas 
propriedades pela simples variação na quantidade de carbono e ainda possibilitam que se 
tenha uma gama maior de propriedades se considerarmos a possibilidade de deformação 
plástica e os tratamentos térmicos. A base para que este material tenha estas características 
está principalmente associada ao fato de que o ferro puro apresenta transformação 
alotrópica e que o carbono forma uma solução sólida intersticial com o ferro. Isto conduz a 
uma série de possibilidades de transformações, cada uma com suas microestruturas típicas, 
resultando na grande variação das propriedades. As transformações em uma liga ferro-
carbono são influenciadas basicamente pela temperatura e pelo teor de carbono. Se 
considerarmos apenas este dois fatores poderemos montar um mapa das transformações 
que irão ocorrer, o qual será chamado de diagrama de equilíbrio, conforme indicado na 
figura 3.1. Nesta representação pode-se observar as fases que estarão presentes para cada 
temperatura e composição e também os pontos que são fundamentais para a compreensão 
das transformações. A seguir faremos algumas considerações a respeito do diagrama. 
Um aspecto a ser considerado é que as ligas comerciais não são constituídas apenas 
por ferro e carbono, mas podem ter em sua composição outros elementos de liga além de 
pequenas quantidades de impurezas que são inerentes ao processo de obtenção do material. 
Assim sendo, o diagrama apresentado Fe-C não representa fielmente o que sucede na 
prática, mas como pequenas quantidades de outros elementos não produzem grandes 
alterações, podemos utilizá- lo como base para o nosso estudo. 
O diagrama ferro-carbono utilizado na prática na realidade é um falso diagrama de 
equilíbrio, isto é, ele representa o equilíbrio metaestável entre ferro e um carboneto de 
ferro chamado cementita que tem fórmula estequiométrica Fe3C. O fato é que a forma 
mais estável da liga ferro-carbono seria ferro e grafita (carbono livre), mas como a grafita 
pode levar até mesmo anos para se formar, o diagrama estável não possui aplicação prática. 
Na figura 3.1 o diagrama estáve l ferro-grafita está representado pelas linhas tracejadas e o 
diagrama metaestável ferro-cementita está representado por linhas contínuas. 
Observando-se o diagrama existem vários pontos que merecem ser destacados. O 
primeiro deles é o que corresponde a uma composição de 2,11% de carbono a 1148°C. 
Este ponto representa uma fronteira entre as ligas ferro-carbono que são caracterizadas 
como aços e as ligas que são caracterizadas como ferro fundido. Assim, aço é uma liga 
com menos de 2,11% de carbono e ferro fundido é uma liga com mais de 2,11% de 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 14 
 
carbono. A escolha deste ponto deve-se ao fato de que, quando resfriamos um aço desde o 
estado líquido, este sempre passará por uma faixa de temperaturas em que a sua 
microestrutura será composta de uma única fase chamada austenita, o que não acontece 
para os ferros fundidos que possuem teores de carbono acima deste valor. 
A austenita, também chamada fase g , é uma fase formado por uma estrutura cúbica de 
faces centradas. Quando combinamos o ferro com o carbono forma-se uma solução sólida 
intersticial em que é mantida a estrutura cristalina original do ferro g. 
Para temperaturas inferiores, o fato de o ferro g passar para ferro a produz o 
aparecimento de uma nova fase chamada fase a ou ferrita. A ferrita também é uma 
solução sólida intersticial de ferro e carbono e, a exemplo da fase g, é mantida a estrutura 
cristalina cúbica de corpo centrado do ferro a. 
 
 
Figura 3.1 - Diagrama de equilíbrio ferro-carbono(10). 
Devido ao fato de que a ferrita e a austenita possuem diferenças em sua estrutura 
cristalina, existe também uma grande diferença de solubilidade do carbono entre elas.Os 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 15 
 
interstícios da estrutura CFC são maiores do que os interstícios da estrutura CCC. Isto 
conduz a uma solubilidade do carbono que pode chegar a 2,11% (aproximadamente 9% em 
átomos) na temperatura de 1148°C para a austenita e somente 0,025% (aproximadamente 
0,1% em átomos) a 727°C para a ferrita. Desta maneira a austenita e a ferrita só 
apresentarão a sua solubilidade máxima nas temperaturas indicadas acima. 
O carbono é um elemento estabilizador da austenita, e como observado no diagrama 
para o ferro puro, a temperatura mínima em que a austenita é estável é de 912°C, mas, à 
medida que o teor de carbono cresce esta temperatura vai diminuindo até que, para 0,77% 
de carbono chegamos ao mínimo de 727°C. A partir daí a temperatura aumenta novamente 
até atingirmos o máximo de 2,11% para 1148°C. No caso da ferrita ela é estável até 912°C 
na ausência de carbono e à medida em que aumenta o teor a temperatura diminui até que se 
atinja a solubilidade máxima de 0,025%C a 727°C. Abaixo desta temperatura a 
solubilidade diminui novamente chegando a 0,008% na temperatura ambiente. 
 Como existe um limite de solubilidade do carbono tanto na austenita quanto na 
ferrita, o excesso de carbono poderá propiciar a formação de uma terceira fase que é 
chamada de cementita e que possui estrutura cristalina ortorrômbica, ainda em solução 
sólida intersticial com 6,69% de carbono. Isto acontece para teores de carbono maiores do 
que 0,77% acima de 727°C e abaixo de 1148°C e, para teores maiores do que 0,025%, 
abaixo de 727°C. Desta maneira teremos no diagrama regiões em que o aço é monofásico e 
regiões em que é bifásico. As regiões monofásicas podem ser formadas por austenita ou 
por ferrita e as regiões bifásicas podem ser formadas por austenita e ferrita, austenita e 
cementita ou ferrita e cementita. 
 Outro ponto importante que deve ser observado é o que ocorre para a composição 
de 0,77% de carbono a 727°C. Este ponto, chamado ponto eutetóide , é o lugar do 
diagrama em que temos a convivência simultânea das três fases citadas acima, isto é, 
quando resfriamos o aço teremos a transformação da austenita em ferrita e cementita. 
Especificamente para esta composição a temperatura permanece constante enquanto a 
transformação não se completar totalmente. Quando tivermos outros elementos fazendo 
parte da composição do aço, o teor de carbono correspondente ao ponto eutetóide será 
deslocado mais para a esquerda ou para a direita e a temperatura em que ocorre esta reação 
irá aumentar ou diminuir. 
 
 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 16 
 
4 Microestrutura dos Aços 
 
 Conforme já foi salientado, aços são ligas ferro-carbono que contém de 0.008% até 
2,11% em peso de carbono. O valor de 0,008% corresponde a máxima solubilidade de 
carbono na ferrita em temperatura ambiente enquanto que 2,11% corresponde a quantidade 
máxima de carbono que podemos ter na austenita a 1148°C. Na prática, entretanto, os aços 
raramente ultrapassam o teor de carbono de 1,0%. Teores maiores do que este somente são 
encontrados em aços ligados, geralmente com altos teores de liga como é o caso dos aços 
utilizados para a fabricação de matrizes e ferramentas. Nesta seção estudaremos as 
transformações que ocorrem nos aços sem elementos de liga quando estes forem resfriados 
lentamente desde o estado austenítico até a temperatura ambiente. 
 
4.1 - Aço Eutetóide 
 
Aço eutetóide é um aço que tem um teor de carbono de 0,77%. Esta é uma composição 
particular encontrada no diagrama ferro-carbono em que existe a transformação de 
austenita para ferrita e cementita. Como já foi citado anteriormente, a esta reação é dado o 
nome de reação eutetóide que é uma reação em que temos a transformação de uma fasesólida (austenita) em duas fases sólidas (ferrita e cementita). 
A reação eutetóide é uma reação que se processa lentamente, pois é um processo em 
que temos que ter migração dos átomos de carbono para que as novas fases sejam 
formadas. A forma como ocorre esta transformação está ilustrada na figura 4.1 e pode ser 
descrita da seguinte maneira: 
Quando um aço de composição eutetóide é resfriado desde o campo austenítico e 
chega à temperatura eutetóide de 727°C, a estrutura CFC da austenita torna-se instável e 
para que o material permaneça estável é necessário que haja uma transformação de 
estrutura. A estrutura que irá se formar é uma estrutura CCC que é a ferrita. Esta passagem 
de uma estrutura CFC para outra CCC é induzida pela transformação alotrópica do ferro 
puro, a qual também é conseqüência de uma variação na energia livre. Ocorre, porém, que 
a ferrita é uma fase em que a solubilidade do carbono é muito menor do que na austenita e 
neste caso haverá uma quantidade de carbono excedente que irá formar outra fase que é a 
cementita. 
A formação da ferrita se dá a partir de pontos de maior energia, como por exemplo 
os contornos de grão, e vai crescendo em direção ao centro do grão. À medida em que a 
ferrita cresce, o carbono em excesso vai sendo expulso para as regiões adjacentes, dando 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 17 
 
origem à cementita. Como existe a formação quase simultânea de vários núcleos de ferrita, 
a estrutura resultante passará a ser composta de regiões alternadas de ferrita e de cementita. 
Como conseqüência, ao final da transformação, toda a estrutura do aço será formada por 
lamelas de ferrita e cementita. Observada ao microscópio esta estrutura lembra uma 
impressão digital e recebe o nome de perlita. A forma característica de como se apresenta 
a perlita pode ser vista nas figuras 4.2. 
Um aço com estrutura perlítica apresenta uma razoável resistência mecânica . 
Ocorre que a ferrita está diretamente reforçada pela cementita. A composição de duas fases 
propicia um aço de boa resistência mecânica e boa resistência ao desgaste com sacrifício 
da ductilidade e da tenacidade do material. 
 
 
 
Figura 4.1 - Transformação da austenita em ferrita e cementita(11). 
 
 
 
Figura 4.2 - Microestrutura representando a perlita. As lamelas claras são compostas por 
ferrita e as escuras são compostas por cementita(11). 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 18 
 
4.2 - Aços Hipoeutetóides 
Aço hipoeutetóide é aquele com um teor de carbono inferior a 0,77%, isto é, um aço 
com concentração inferior ao eutetóide. No resfriamento, a austenita não passa diretamente 
para ferrita e cementita. Conforme pode ser observado na região entre as linhas A1 e A3 do 
diagrama Fe-C mostrado na figura 4.3, a liga de composição hipoeutetóide cruza o campo 
bifásico em que coexistem a ferrita e a austenita. Desta forma, em uma primeira etapa 
haverá a formação de ferrita a partir da austenita. O carbono expulso das regiões em que é 
nucleada a ferrita pode ser tranqüilamente dissolvido pela austenita remanescente àquela 
temperatura. Assim, à medida em vai aumentando a quantidade de ferrita formada, a 
austenita vai sendo enriquecida em carbono. Evidentemente que um aço hipoeutetóide 
apresentará uma dureza e resistência mecânica inferiores às de um aço eutetóide, 
apresentando, no entanto, uma tenacidade maior. 
 
4.3 - Aços Hipereutetóides 
 
 Consideremos agora um aço com um teor de carbono maior do que 0,77%. No 
resfriamento deste aço desde o campo austenítico, haverá inicialmente a formação de 
cementita. Esta cementita será formada preferencialmente junto ao contorno de grão. À 
medida que ocorre a formação da cementita, a austenita terá o seu teor de carbono 
gradativamente diminuído até alcançar a temperatura eutetóide. A partir daí ocorrerá a 
reação eutetóide. Desta forma, um aço com teor de carbono maior que a composição 
eutetóide virá a apresentar uma estrutura constituída por Austenita e Cementita na região 
entre as linhas A1 e Acm e formada por perlita e cementita abaixo da linha A1. Estas 
transformações estão representadas na figura 4.3. 
Se as condições de resfriamento permitirem, poderá haver a formação de uma fase 
contínua de cementita envolvendo os grãos perlíticos. Nesta situação, teremos um material 
com extrema fragilidade, uma vez que a cementita apresenta ductilidade muito pequena 
Caso a cementita apresente-se de uma forma descontínua, podemos ter um material com 
maior resistência ao desgaste sem sacrificar em demasia a sua tenacidade. Deve ser 
salientado que, contrariamente à situação dos aços hipoeutetóides, a variação do teor de 
carbono não implica em uma rápida variação na quantidade relativa de perlita. 
 
 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 19 
 
 
 
Figura 4.3 – Diagrama de Equilíbrio Fe-C para Aços 
 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 20 
 
4.4 - Regra da Alavanca 
Durante a solidificação de uma peça de aço, observa-se pelo diagrama de fases que o 
mesmo sofre uma série de transformações desde o estado líquido até a temperatura 
ambiente. Como exemplo, podemos analisar o resfriamento de um aço hipoeutetóde a 
partir de seu estádio líquido até a temperatura ambiente (figura 4.4). Neste caso a amostra 
tem 100% líquido ou 100 austenita (?). Existem situações, entretanto em que a amostra se 
apresenta bifásica (d + L, L + ?, ?+a, a + perlita). 
Neste caso podemos calcular a fração volumétrica de cada fase utilizando a regra da 
alavanca (figura 4.5). Neste sentido pode-se usar um regra de três para calcular a 
quantidade de da cada fase. Suponhamos que a liga apresente uma composição Co. Na 
temperatura T1 a liga apresentará duas fases a e ß, cujas frações volumétricas são das por 
 
 
 
 
Portanto quanto mais próxima estiver a composição nominal do aço do domínio da 
ferrita, por exemplo, maior deverá ser a quantidade relativa desta. Considerando-se agora o 
resfriamento de um aço com 0,2% de carbono em peso a medida que o material cruza o 
campo bifásico a quantidade de ferrita vai aumentando gradativamente. Enquanto que a 
ferrita mantém um teor de carbono máximo de 0,025% em solução, a austenita 
remanescente vai aumentando o seu teor de carbono. Desta forma à medida que aumenta a 
quantidade relativa de ferrita a austenita passa da composição original (0,2% C) para um 
valor de até 0,77% C na temperatura de 727°C. Ao atingir esta temperatura, este aço 
apresentará em torno de 75% de ferrita livre (ferrita proeutetóide) e 25% de perlita. 
 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 21 
 
 
Figura 4.4 – Mudança de fases durante o resfriamento de uma liga hipoeutetóide 
 
 
 
Figura 4.5 – Região bifásica (a+ß) de um diagrama de equilíbrio binário 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 22 
 
Desta forma considerando um aço com 0,2% na temperatura de 727°C, a quantidade 
de ferrita será igual à composição da austenita menos a composição nominal divididas pela 
diferença da composição da austenita (0,77%) e da ferrita (0,025%) na temperatura de 
interesse. Desta forma: 
 
765,0
)025,077,0(
)2,077,0(
% =
-
-
=ferrita 
 
assim, o aço com 0,2% C apresenta 76,5% de ferrita na temperatura próxima da eutetóide. 
 
À medida que chegarmos próximo da composição eutetóide, a quantidade relativa de 
perlita aumenta sensivelmente. Já nos aços hipereutetóides o predomínio sempre será da 
perlita. Considerando-se um aço com 1% C teríamos: 
 
% ( , )
( , , )
,perlita = -
-
=6 67 1
6 67 0 77
96 1% 
 
assim, como o teor de carbono do aço está muito mais próximo da composição do açoeutetóide em relação à composição da cementita, o braço de alavanca está favorecendo a 
perlita. A figura 4.6 ilustra a quantidade relativa de fases para cada composição dos aços 
carbono. Na figura 4.7 temos a microestrutura de três aços de composição diferentes. Pode-
se notar que à medida em que aumentamos o teor de carbono aumenta a quantidade de 
perlita até que, ultrapassado o ponto eutetóide, teremos a formação de cementita em 
contorno de grão. 
 
 
Figura 4.6 - Diagrama ilustrando a quantidade relativa de cada fase em relação ao teor de 
carbono dos aços(9). 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 23 
 
 
Figura 4.7 – Microestrutura de um aço carbono 1018 resfriado ao forno. Predomina ferrita 
livre. As partes escuras são perlita 
 
 
Figura 4.8 – Microestrutura de um aço carbono 1045 resfriado ao forno. Existe mais perlita 
(ferrita + cementita) do que ferrita livre. 
 
 
Figura 4.9 – Microestrutura de um aço carbono 1095 resfriado ao forno. Estrutura perlítica 
com contornos de grãos delineados com cementita. 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 24 
 
4.5 - Classificação das Ligas Ferrosas 
Tomando como base o que foi estudado até aqui, podemos apresentar a classificação 
dos materiais ferrosos: ferro, aço e ferro fundido. 
São chamados de ferro as ligas ferrosas que possuem um teor de carbono máximo de 
0,008% C. O valor de 0,008 % corresponde a máxima solubilidade de carbono no ferro a, 
na temperatura ambiente. Desta forma, o ferro apresenta como fase única em sua 
microestrutura a ferrita e todo o carbono do material encontra-se dissolvido nesta fase. 
Nos aços os teores de carbono são superiores a 0,008% excedendo a máxima 
solubilidade de carbono da fase alfa. Esse carbono excedente forma a cementita Fe3C. 
Assim, os aços resfriados lentamente a partir do campo austenítico apresentam duas fases: 
Ferrita e Cementita. Desta forma um aço hipoeutetóide apresenta dois constituintes ferrita 
(pré-eutetóide) e perlita (ferrita + cementita). Um aço de composição eutetóide (0,77% C) 
apresenta como constituinte a perlita enquanto um aço hipereutetóide possui perlita mais 
cementita (pró-eutetóide) em contorno de grão. 
O termo ferrita e cementita próeutetóide são utilizados para diferenciar a ferrita e 
cementita existentes na perlita. A ferrita ou cementita próeutetóides são formadas durante o 
resfriamento do aço entre as linhas A1 e A3 (ou Acm) do diagrama ferro-carbono, 
enquanto a ferrita e cementita da perlita são formados ao se cruzar a linha A1 (ponto 
eutetóide). 
O limite de carbono para os aços é de 2,11% que corresponde a máxima solubilidade 
do carbono na austenita. Desta forma uma liga ferrosa com um teor de carbono superior a 
2,11% não vai apresentar um campo monofásico na região austenítica pois além desta, 
existirá a presença de cementita Fe3C. Esta ligas são classificadas como ferros fundidos. 
Estes materiais também apresentam silício em sua composição de modo a incentivar a 
presença de carbono livre na microestrutura do material. 
Desta forma ferro fundido é a liga ferro-carbono-silício, de teores de carbono 
superiores a 2,11 %, excedendo a máxima solubilidade da austenita, de modo a resultar em 
carbono parcialmente livre, na forma de veios ou lamelas de grafita. 
O silício por apresentar um raio atômico similar ao do carbono é concorrente deste em 
se dissolver na austenita. Desta forma quanto mais silício o ferro fundido apresentar, maior 
será a quantidade de carbono na forma livre (grafita). (a) cinzentos - Apresentando mais 
teores elevados de maior será a quantidade deste dissolvida na austenita 
 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 25 
 
Aços 
A partir da informações apresentadas nas seções anteriores, pode-se entender porque 
os aços constituem-se em uma família de materiais extremamente versátil. Basta alterar o 
teor para que se consiga alterar substancialmente as propriedades mecânicas do mesmo. 
Por exemplo, caso tenhamos um aço com 0,1% de carbono em peso, o material apresentará 
um predominância da estrutura ferrítica. Assim, este aço apresenta um grande ductilidade, 
podendo ser utilizado para a confecção de uma lata de cerveja. Simplesmente aumentando 
teor de carbono do aço para 0,8% por exemplo, já teremos uma grande quantidade de 
cementita. O material passará a ter uma alta dureza/resistência ao desgaste com sacrifício 
da sua ductilidade. Teremos então, um aço tipicamente empregado na fabricação de trilhos. 
Os aços, além de serem constituídos basicamente por ferro e carbono, podem 
apresentar uma série de outros elementos adicionados intencionalmente ou não. 
Normalmente são considerados dois tipos fundamentais de aços: 
 -os aços-carbono, caracterizados como ligas ferro-carbono contendo até 2,11% de 
carbono em peso, além de elementos residuais, resultantes do processo de fabricação; 
 -os aços ligados, caracterizados como ligas ferro-carbono contendo outros 
elementos adicionados intencionalmente 
 A maioria dos aços contém entre 0,1 e 1,5% de carbono em peso. As principais 
impurezas encontradas são o fósforo, o enxofre, o manganês e o silício. Outros elementos 
residuais podem ser o nitrogênio, o oxigênio, o estanho e o alumínio. Normalmente as 
normas definem os teores máximos permitidos destes elementos de acordo com a aplicação 
do mesmo. Entre os principais elementos de liga introduzidos no aço para lhe conferir 
propriedades específicas encontramos o níquel, cromo, manganês, silício, vanádio, 
tungstênio, molibdênio e nióbio. 
 É usual separar os aços em três grupos principais, segundo o teor de carbono: 
 -aços doces, contendo até 0,25% de carbono; 
 -aços meio duros, com teor de carbono compreendido entre 0,25% e 0,50% de 
carbono; 
 -aços duros, com teores acima de 0,5% de carbono. 
 Dentre os diversos sistemas de classificação dos aços de construção mecânica, o 
mais utilizado em nosso país, são os da SAE (Society of Automotive Engineers) e da AISI 
(American Iron and Steel Institute). O aço é designado geralmente por quatro algarismos. 
Os dois primeiros referem-se aos elementos de liga e os dois últimos ao teor de carbono. 
Desta forma, um aço SAE 1010 será um aço carbono (sem elementos de liga) com 0,1% de 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 26 
 
carbono em peso. Já um aço SAE 4340, além de apresentar 0,40% de carbono, terá entre 
1,65 e 2,0% de Ni, de 0,4 a 0,9% de Cr e entre 0,2 e 0,3% de Mo. 
 Famílias de aços especiais, como os aços inoxidáveis e aços para ferramentas, 
recebem uma nomenclatura especial. 
 Na tabela 4.1 está apresentado a classificação dos aços segundo a norma SAE. No 
apêndice B temos as tabelas com a classificação de todos os aços, segundo as normas SAE, 
AISI e ABNT. 
 
 
Tabela 4.1 – Classificação dos aços segundo a norma SAE 
 
 
 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 27 
 
5 Fases Metaestáveis 
 
 Conforme foi mostrado, normalmente um aço apresentará uma estrutura que irá 
depender diretamente do teor de carbono. Por outro lado, as estruturas normais até agora 
apresentadas são formadas a partir de intensa difusão de carbono do aço. O que acontecerá 
se a taxa de resfriamento não permitir esta difusão do carbono? 
 
5.1 - Reação Martensítica 
 
 Se tomarmos um aço de composição eutetóide e o resfriarmos lentamente haverá a 
formação de ferrita e de cementita a partir da austenita original. Sob condições de 
resfriamento lento ou moderado, os átomos podem difundir para fora da austenita. Os 
átomos de ferro podem, então, em um rearranjo em nível atômico, passar para uma 
estrutura cúbica de corpo centrado. Esta reação ocorre por um processo de nucleação e 
crescimento, com intensadifusão de carbono no reticulado do ferro. O que acontecerá se 
resfriarmos rapidamente esta austenita? Com um resfriamento rápido não daremos tempo 
para a difusão do carbono obrigando que ele se mantenha em solução. À medida que 
tivermos a austenita a uma temperatura menor que a eutetóide haverá uma força motriz no 
sentido do ferro passar da estrutura CFC para a estrutura CCC. Na tentativa do ferro passar 
para CCC o excesso de carbono fará com que ocorra uma distorção no reticulado 
cristalino. A supersaturação de carbono fará com que o ferro passe a apresentar uma 
estrutura cristalina distorcida tetragonal de corpo centrado. 
 Esta distorção do reticulado devido à supersaturação de carbono faz com que o aço 
tenha aumentada substancialmente a sua resistência mecânica. O tratamento de 
resfriamento rápido recebe o nome de têmpera e a estrutura resultante será a martensita. 
 A martensita seria, então, uma solução sólida supersaturada em carbono e a 
estrutura, ao invés de ser cúbica de corpo centrado passaria a ser tetragonal de corpo 
centrado, uma vez que um de seus eixos fica expandido pelo carbono aprisionado. Esta 
severa distorção do reticulado cristalino é a primeira razão da dureza da martensita. 
 O apreciável aumento da dureza e da resistência mecânica possíveis com a têmpera 
de um aço é amplamente empregada na prática. Assim, lâminas, molas, rolamentos, 
engrenagens e ferramentas em geral, são empregados no estado temperado. 
 A dureza a ser alcançada pela estrutura martensítica irá depender diretamente do 
teor de carbono. Normalmente um aço para ser temperado deve apresentar um mínimo de 
0,3% de carbono, sendo que uma dureza máxima já pode ser alcançada com 0,6% de 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 28 
 
carbono. Um valor mínimo de carbono é necessário exatamente para poder ocorrer 
distorção do reticulado cristalino fazendo com que a estrutura passe para tetragonal de 
corpo centrado. 
 Esta distorção do reticulado e as tensões geradas fazem com que, na prática, um aço 
nunca deva ser usado no estado temperado. A fragilidade associada obriga que seja 
realizado um tratamento térmico de alívio de tensões (tratamento térmico de revenido) que 
pode variar desde 180°C até 600°C. Adicionalmente, quanto maior o teor de carbono, 
maior a resistência alcançada pela estrutura martensítica com sacrifício da tenacidade. 
 Para aplicações mecânicas limita-se o teor de carbono de aços a serem temperados 
na faixa de 0,3 e 0,4% de carbono, visando preservar a tenacidade do componente. Para 
aplicações como molas e lâminas , por exemplo, o teor de carbono pode ser aumentado 
para a faixa de 0,6% uma vez que a resistência mecânica deve ser a máxima possível. Para 
algumas aplicações especiais o teor de carbono pode ser ainda mais elevado. Para 
rolamentos, por exemplo, utiliza-se um teor de carbono na faixa de 1%. Neste caso, o teor 
de carbono para o máximo de resistência mecânica já foi até ultrapassado. O carbono em 
excesso passa a formar carbonetos que, em uma matriz martens ítica de alta resistência e 
dureza, confere ao material uma resistência maior ao desgaste. Há situações em que a 
resistência ao desgaste deve ser máxima de tal forma que são empregados aços com até 2% 
de carbono. Nesta classe estão, por exemplo, alguns aços ferramenta para trabalho a frio. 
 A estrutura martensítica lembra o aspecto de agulhas explicada pelo mecanismo de 
formação de cisalhamento da estrutura. 
 A figura 5.1 ilustra o aumento de dureza com o tratamento térmico de têmpera dos 
aços. 
A figura 5.2 ilustra a estrutura martensítica com agulhas bem delineadas. É a 
estrutura de um aço com alto teor de carbono que apresenta uma quantidade razoável de 
austenita não transformada (austenita retida). Na prática, normalmente a estrutura é bem 
mais refinada, sendo que o tratamento térmico de revenido atenua a forma de agulhas 
marcante da martensita. 
 A figura 5.3 apresenta, esquematicamente, a distorção do reticulado cristalino 
associado à transformação martensítica. 
 Fica claro o fato de que quanto maior o teor de carbono, maior será a distorção do 
reticulado. A figura 5.4 ilustra a distorção do reticulado com o teor de carbono. 
 
 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 29 
 
 
Figura 5.1 - Variação na dureza de acordo com o aumento do teor de carbono(15). 
 
 
 
 
 
Figura 5.2 - Estrutura martensítica. Agulhas bem delineadas sobre um fundo de austenita 
retida(7). 
 
 
 
 
 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 30 
 
 
Figura 5.3 - Distorção do reticulado cristalino na transformação martensítica e 
comparação entre as estruturas CFC, CCC e TCC. 
(a) Célula unitária do ferro-? CFC, com um átomo de carbono em um interstício sobre a 
aresta da célula. 
(b)Célula unitária do ferro-a CCC indicando um interstício menor entre os átomos dos 
vértices da célula. 
(c) Célula do ferro TCC (martensita) produzida pela distorção da célula CCC causada por 
um átomo de carbono intersticial. 
 
 
 
 
 
 
Figura 5.4 - Variação dos parâmetros de rede da martensita e da austenita com o teor de 
carbono(14). 
 
 
 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 31 
 
5.2 - Reação Bainítica 
 
 Enquanto que a transformação eutetóide (austenita em ferrita mais cementita) 
depende de intensa difusão de carbono, a transformação martensítica, ao contrário, é 
adifusional. Quanto maior a taxa de resfriamento maior a quantidade de martensita 
formada. 
 
 O que aconteceria se resfriássemos rapidamente a austenita sem atingir a faixa de 
temperatura de formação da martensita ? 
 Ao resfriarmos rapidamente a estrutura austenítica até a faixa de 300°C, por 
exemplo, não daríamos condições para que fosse formada a estrutura perlítica uma vez que 
a difusão do carbono a esta temperatura seria extremamente prejudicada. Na tentativa do 
ferro passar de CFC para CCC ocorre a nucleação de cristais de ferrita com plaquetas 
descontínuas de cementita. Esta estrutura, denominada bainítica, concorre em dureza e 
resistência mecânica com a martensita revenida. A figura 5.5 ilustra a diferença entre os 
mecanismos de formação da perlita e da bainita. 
 
 
 
Figura 5.5 - Diferença entre os mecanismos de formação da perlita e da bainita. A 
dificuldade de difusão do carbono faz com que os carbonetos fiquem dispersos na 
bainita(3). 
 
 
 
 
 
 
 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 32 
 
6 Diagramas Isotérmicos 
Quando é analisado um diagrama de equilíbrio como é o caso do diagrama metaestável 
ferro-cementita, existem várias transformações que ocorrem a temperaturas determinadas e 
que são dependentes da temperatura e da composição. Estas transformações ocorrem para 
resfriamentos muito lentos e em temperaturas determinadas. Contudo, quando as 
velocidades de resfriamento forem maiores de modo a não permitir a transformação em 
equilíbrio é necessário o uso de um outro tipo de diagrama que é chamado de Diagrama 
Isotérmico ou Diagrama TTT (tempo-temperatura-transformação). Estes diagramas 
fornecem um mapa do que acontece quando, através de um resfriamento rápido, austenita é 
levada para temperaturas abaixo daquelas de equilíbrio onde a mesma é instável, 
mantendo-se o aço a esta temperatura por um tempo determinado. Neste caso deve ser 
analisado um fator que não precisa ser considerado no diagrama de equilíbrio que é o 
tempo. Isto significa dizer que as transformações que irão concorrer são dependentes do 
tempo, tendo-se a transformação parcial ou total do aço dependendo do tempo em que o 
mesmo for deixado nesta temperatura. 
 
6.1 - Efeito da Temperatura de Transformação da Perlita. 
Na figura 6.1 observa-se um gráficoque mostra a variação da velocidade de 
transformação da perlita de acordo com a temperatura em que a mesma se processa. Como 
pode ser visto estas são temperaturas de transformação abaixo da temperatura eutetóide e 
existe uma variação bastante acentuada na velocidade à medida em que as transformações 
ocorrem a temperaturas mais baixas. 
Este gráfico deve ser entendido da seguinte maneira: ao levar-se um aço eutetóide até 
uma temperatura em que o mesmo se torna totalmente austenítico obtem-se uma fase que é 
estável. Se agora fizermos um resfriamento rápido não permitiremos que a austenita se 
transforme nas temperaturas usuais determinadas pelo diagrama de equilíbrio. Esta 
austenita, então, passa a ser uma austenita instável que está prestes a se transformar pois 
nas temperaturas abaixo da eutetóide a mesma possui uma energia adicional que tende a 
fazer com que se transforme em produtos mais estáveis que podem ser ferrita e cementita 
na configuração característica de perlita. Contudo, uma vez que esta transformação implica 
em difusão atômica, deve-se ter um certo intervalo de tempo para que a reação se processe. 
Desta forma como os fatores que governam a nucleação da nova fase e a difusão são 
dependentes do tempo as velocidades são variáveis com a temperatura. Assim, para 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 33 
 
temperaturas próximas da eutetóide, a velocidade de transformação é baixa, aumentando à 
medida em que se diminui a temperatura. 
 
 
 
Figura 6.1 - Velocidade de crescimento da perlita em função da temperatura de reação em 
uma liga ferro-carbono de composição eutetóide(11). 
 
 
6.2 - Velocidade de Nucleação da Perlita 
A velocidade de nucleação da perlita, isto é, a velocidade com que ocorre a 
transformação da austenita para lamelas de ferrita e cementita é um fenômeno que está 
associado à temperatura e ao aparecimento de uma energia livre de transformação, 
descontada a energia de formação das interfaces de ferrita e cementita. Esta energia livre 
restante será utilizada para a difusão do carbono da austenita para a cementita e para a 
transformação da austenita para ferrita e para cementita. Isto conduz à formação 
heterogênea de núcleos a partir do contorno de grão da austenita. A velocidade de 
formação destes núcleos é dependente da temperatura. Por exemplo, para temperaturas 
logo abaixo da eutetóide, somente se formam poucos núcleos e devido à velocidade de 
desenvolvimento dos mesmos se formam grandes nódulos de perlita, o que irá influir 
também no espaçamento entre as lamelas. Para temperaturas mais baixas existe a formação 
de uma grande quantidade de núcleos e uma vez que estes se formam a uma velocidade 
maior do que a sua velocidade de desenvolvimento haverá a formação de um número 
maior de colônias de perlita, fazendo com que aumente a velocidade de reação, diminuindo 
desta forma, o espaçamento entre as lamelas. 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 34 
 
6.3 - A Reação Bainítica 
Tudo aquilo que foi descrito anteriormente a respeito da transformação da austenita 
para perlita tem validade somente até temperaturas intermediárias, da ordem de 500oC. 
Embora muitos dos conceitos acima expostos tenham validade para temperaturas inferiores 
o fato é que para esta faixa de temperaturas fenômenos tais como nucleação, dependência 
com a temperatura e difusão atômica irão ocorrer, mas o produto formado apresenta 
características microestruturais bastante diferentes da perlita e por isto leva o nome de 
bainita para que possa ser diferenciada da estrutura anterior. 
Da mesma forma que a perlita, a bainita não é uma fase mas sim uma mistura de 
fases em que existe a convivência de regimes de alta concentração de carbono originando 
carbonetos de ferro que estão finamente dispersos sobre uma matriz praticamente isenta de 
carbono que é a ferrita. Ainda semelhante à perlita, a reação bainítica ocorre através de 
difusão de átomos e, portanto, a mesma é dependente da temperatura em que ocorre a 
transformação e do tempo em que o aço permanece a esta temperatura. Diferentemente 
entretanto da perlita, a bainita não se apresenta em forma de lamelas, mas sim na forma de 
agulhas que formam placas. Cada placa de bainita é composta por um certo volume de 
ferrita onde estão incrustradas partículas de carboneto. Além disso a bainita assume uma 
disposição diferente de suas placas na medida em que a mesma é formada a temperaturas 
mais altas ou mais baixas. Para temperaturas mais altas, digamos a 450oC, a bainita 
formada apresenta-se na forma de placas mais irregulares com carbonetos mais grosseiros 
e alinhados segundo a direção preferencial da placa. Para temperaturas mais baixas, 
digamos a 250oC, a bainita irá apresentar-se na forma de placas mais regulares com 
carbonetos mais finos e é formando um ângulo com a direção de orientação da placa. Além 
disso o próprio carboneto formado é diferente. Para temperaturas mais altas o carboneto é a 
própria cementita, de estrutura cristalina ortorrômbica e 6,7 % de carbono, enquanto que 
para temperaturas mais baixas, forma-se carboneto épsilon (e) com estrutura cristalina 
hexagonal e 8,4 % de carbono. Desta forma deve-se fazer distinção entre o que seria 
chamado de bainita superior e o que seria chamado de bainita inferior. 
Outro aspecto importante a ser salientado é que a velocidade de transformação da 
austenita para bainita é fortemente dependente dos fatores associados à nucleação e 
desenvolvimento da nova fase. Neste caso como a temperatura é baixa, a energia livre, que 
é dependente da diferença entre as temperaturas de estabilidade da austenita (temperatura 
eutetóide) e da temperatura em que ocorre a transformação, é elevada e a formação de 
novos núcleos é muito intensa mas o seu desenvolvimento é prejudicado pela baixa 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 35 
 
extração de calor. Isto irá fazer com que a velocidade de reação diminua à medida em que 
se diminui a temperatura. 
 
6.4 - Diagrama Isotérmico 
Na figura 6.2 vemos um diagrama isotérmico completo de um aço eutetóide. Como 
já foi dito, um diagrama isotérmico ou diagrama TTT é um diagrama que nos mostra as 
reações que ocorrem nas temperaturas em que a austenita se torna instável, de acordo com 
os tempos de reação. 
 Observando-se a figura 6.2, vemos que em um dos eixos estão plotadas as 
temperaturas e no outro eixo estão plotados os tempos de reação em escala logarítmica. 
Temos também duas curvas que correspondem aos tempos de início e de fim da 
transformação do aço. 
Estas curvas representam a dependência da reação com o tempo, sendo que a 
primeira curva representa o início da transformação e a segunda curva representa o fim da 
transformação. Nela podemos ver, segundo o que já foi exposto acima, que a velocidade de 
transformação do aço é variável, tendo-se uma velocidade baixa para temperaturas 
próximas da eutetóide, velocidade esta que vai crescendo para temperaturas intermediárias 
e finalmente começa novamente a decrescer para as temperaturas mais baixas. Este fato 
produz a forma característica destes diagramas, formado um joelho próximo dos 500oC. 
Temos ainda próximo dos 200oC uma isoterma que representa o início da transformação 
martensítica (linha Ms), devendo-se observar que, tendo em vista a natureza desta reação 
em que não existe difusão dos átomos, a mesma não é dependente do tempo mas sim 
unicamente da temperatura. Sendo assim, o progresso desta transformação só ocorre se 
diminuirmos a temperatura, e só teremos o aço completamente transformado quando se 
chega próximo da temperatura ambiente. 
Como foi dito, as curvas mostradas no diagrama representam as transformações queocorrem ao longo do tempo e, como estas transformações são governadas pela maneira 
como ocorre a transformação, os produtos formados dependem da temperatura em que se 
permite a transformação do aço. Assim temos que, desde a temperatura eutetóide até 
próximo da temperatura intermediária, isto é próximo do joelho, temos a formação de 
perlita cujo espaçamento interlamelar vai decrescendo à medida em que se decresce a 
temperatura de transformação. Para as temperaturas abaixo do joelho até a linha de 
formação da martensita temos a formação de bainita que vai desde uma bainita superior até 
uma bainita inferior. 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 36 
 
 
Figura 6.2 - Diagrama completo de transformação isotérmica para um aço eutetóide(11). 
 
 Vamos agora estudar em mais detalhes o que ocorre quando resfriamos um aço 
eutetóide rapidamente até alguma destas temperaturas e o deixamos por algum tempo a 
esta temperatura. Para isto faremos uso da figura 6.3 que representa um diagrama 
isotérmico de um aço eutetóide, sobre a qual estão traçadas algumas curvas de 
temperatura-tempo. Deve ser lembrado que sempre que quisermos estudar as 
transformações que ocorrem nos aços deve-se pressupor que este tenha sido austenitizado e 
que a partir desta condição será feito um resfriamento rápido até a temperatura em que se 
pretende estudar a transformação. 
Curva 1 - Resfriamos rapidamente o aço desde a temperatura austenítica até a 
temperatura de 160oC, mantendo-se o mesmo a esta temperatura por um tempo de 
aproximadamente 10 segundos. Em conseqüência deste resfriamento evitamos a 
transformação do aço até que se atinja a temperatura de início de transformação da 
martensita (linha Ms), a partir da qual começa a se formar martensita atômicamente. 
Quando chegamos aos 160oC aproximadamente metade da austenita estão transformada em 
martensita, permanecendo portanto ainda metade do aço por transformar. Se mantivermos 
esta temperatura por um tempo mais longo praticamente não ocorrerá mais nenhuma 
transformação, mantendo-se portanto inalteradas as quantidades de martensita e austenita. 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 37 
 
Isto se deve à natureza atômica da transformação martensítica e só poderemos ter mais 
transformação se diminuirmos a temperatura. 
Curva 2 - Resfriamos rapidamente a aço até a temperatura de 250°C e o deixamos 
nesta temperatura por 100 segundos, prosseguindo então com resfriamento rápido até à 
temperatura ambiente. Neste caso o tempo em que o aço permanece a 250°C não é 
suficiente para que ocorra qualquer transformação, pois aqui a velocidade de reação já é 
bastante lenta. Desta forma com o prosseguimento do resfriamento entraremos no campo 
de formação da martensita e teremos o aço transformado totalmente em martensita. 
Curva 3 - Resfriamento rápido do aço até a temperatura de 300°C, manutenção 
durante um tempo de 500 segundos e posterior resfriamento rápido até a temperatura 
ambiente. Aqui o tempo de 500 segundos já permite a transformação de aproximadamente 
50% da austenita em bainita na temperatura de 300°C. Teremos então metade da 
microestrutura transformada em bainita e metade ainda de austenita não transformada. 
Com o prosseguimento do resfriamento, a austenita não transformada irá passar a 
martensita a partir do momento em que ultrapassarmos a temperatura Ms. Ao final do 
resfriamento teremos a microestrutura do aço formada por 50% de bainita e 50% de 
martensita. 
Curva 4 - Resfriamento rápido até a temperatura de 600oC, mantendo-se a esta 
temperatura por um tempo de 104 segundos e posterior resfriamento até a temperatura 
ambiente. O simples fato de mantermos a temperatura por um período superior a 8 
segundos já é suficiente para que todo o aço se transforme de austenita para perlita uma 
vez que teremos cortado a linha de final de transformação. O resfriamento subsequente 
nada irá modificar independente de que velocidade de resfriamento se adote. 
 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 38 
 
 
Figura 6.3 - Trajetórias arbitrárias temperatura-tempo sobre o diagrama de transformação 
isotérmica(11). 
 
Do acima exposto podemos retirar uma série de conclusões com base nos resultados 
obtidos para os diversos resfriamentos: 
a. Sempre que fizermos um resfriamento rápido estaremos evitando a transformação 
do aço e tornando a austenita instável. 
b. O fato de se chegar até uma temperatura abaixo da eutetóide não implica em que 
se tenha alguma transformação pois as mesmas dependem da velocidade de reação. 
c. A transformação da martensita é uma exceção ao apontado no ítem anterior pois a 
mesma tem natureza atômica. 
d. Sempre que mantivermos uma temperatura acima da temperatura de 
transformação martensítica por um tempo superior ao apontado pela linha de início de 
transformação do diagrama inicia-se a transformação e sempre que se mantiver esta 
temperatura por um tempo superior ao apontado pela linha de final de transformação 
teremos, para fins práticos, a transformação completa do aço. Para tempos intermediários a 
transformação sempre será parcial, podendo-se obter outros produtos se prosseguirmos no 
resfriamento. 
 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 39 
 
6.5 - Diagramas Isotérmicos de Aços Hipoeutetóides e de Aços Hipereutetóides 
Como já foi visto na seção dedicada aos diagramas de equilíbrio os aços hipoeutetóides 
são aqueles que possuem um teor de menos de 0,77% de carbono e aços hipereutetóides 
são aqueles que possuem um teor de mais de 0,77% de carbono. Para os primeiros temos 
uma faixa de temperaturas em que se forma apenas ferrita pró-eutetóide a partir da 
austenita e para os últimos temos uma faixa de temperaturas em que se forma apenas 
cementita a partir da austenita. Esta ocorrência também pode ser notada para os diagramas 
isotérmicos destes aços. Nas figuras 6.4 e 6.5 temos os diagramas isotérmicos de um aço 
hipoeutetóide e de um aço hipereutetóide. Pode-se notar que existe uma diferença 
fundamental em relação ao diagrama eutetóide: o fato de existir um campo de formação de 
ferrita ou de cementita, conforme o caso. Esta transformação aparece desde temperaturas 
acima da eutetóide e prolonga-se até temperaturas próximas do joelho. Assim sendo, a 
primeira linha passa a indicar o início da transformação da ferrita ou da cementita, a 
segunda linha passa a indicar o início da formação da perlita e a terceira linha o fim da 
transformação da perlita. 
 
Figura 6.4 - Diagrama de transformação isotérmica de um aço hipoeutetóide com 0,35 % 
de carbono(11). 
 
Neste caso um efeito secundário da temperatura em que é efetuada a transformação é 
representada pela mudança nas quantidades relativas de ferrita pro-eutetóide ou cementita 
primária formadas, pois com o decréscimo da temperatura decresce a quantidade das 
mesmas como se o ponto eutetóide mudasse para menos ou para mais, conforme o caso. 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 40 
 
 
Figura 6.5 - Diagrama de transformação isotérmica de um aço hipereutetóide com 1,13 % 
de carbono(11). 
 
 
6.6 - Influência do Tamanho de Grão e dos Elementos de Liga nos Diagramas 
Isotérmicos 
 
Tudo o que foi relatado até aqui não considerou as variações que podem ocorrer 
quando temos alteração no tamanho de grão e quando são adicionados elementos de liga no 
aço. Resumidamente pode ser dito que quanto maior o tamanho de grão mais para a direita 
está o diagrama, isto é, maiores serão os tempos de início transformação. Isto se deve ao 
fato de que com a redução da área de contorno de grão teremos menor número de posições 
onde pode ser nucleada a nova fase e portanto isto representará um atrasona reação. 
Quanto aos elementos de liga, todos eles, a exceção do cobalto, dificultam a difusão dos 
átomos fazendo também com que o diagrama se desloque para a direita e para baixo, isto é, 
as reações são retardadas e as temperaturas de transformação decrescem. Isto vale 
inclusive para as temperaturas de transformação da martensita, embora para estas o teor de 
carbono tenha um efeito mais pronunciado, podendo inclusive chegar a levar a temperatura 
de final de transformação para temperaturas abaixo da ambiente. Nas figuras 7.6 e 7.7 
podemos ver o efeito destes elementos quando comparados com a figura 7.4. 
 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 41 
 
7 Diagramas de Resfriamento Contínuo 
 
7.1 - Introdução 
 
Tudo o que foi dito anteriormente sobre os diagramas isotérmicos, vale apenas para 
transformações em que temos um resfriamento rápido seguido de uma estabilização da 
temperatura por um tempo que permita a transformação do aço. Nestes casos, então, 
teremos a transformação do aço a uma temperatura constante, resultando em uma 
microestrutura homogênea, seja ela formada por perlita ou bainita. Acontece, porém, que 
em muitos casos a transformação do aço não se dá a uma temperatura constante mas sim 
através da variação contínua da temperatura. Nestes casos o que se faz é um resfriamento 
em que a temperatura decresce continuamente desde a temperatura de austenitização até a 
temperatura ambiente. Desta forma o diagrama isotérmico deixa de ter validade e é 
necessário que procuremos auxílio em outro tipo de diagrama que é chamado Diagrama 
de Resfriamento Contínuo. Neste tipo de diagrama o que temos é um mapa das 
transformações que ocorrem em um aço quando se faz um resfriamento contínuo. Embora 
as transformações que ocorrem neste caso sejam semelhantes às que ocorrem no diagrama 
isotérmico existem algumas modificações pelo fato da temperatura estar variando 
continuamente. Estes diagramas então, representam as transformações que ocorrem na 
austenita para várias velocidades de resfriamento. 
 
7.2 - Comparação entre Diagramas Isotérmicos e de Resfriamento Contínuo 
 
Na figura 7.1 temos uma comparação entre um diagrama isotérmico e um diagrama 
de resfriamento contínuo. As linhas tracejadas do diagrama representam o diagrama 
isotérmico e as linhas cheias representam o diagrama de resfriamento contínuo. Pode-se 
ver que em um resfriamento contínuo ocorre um deslocamento das transformações para a 
direita e para baixo. Isto significa um aumento dos tempos de transformação quando se 
resfria continuamente um aço. Deste modo podemos ver que na curva de resfriamento 1 se 
valesse o diagrama isotérmico teríamos um tempo para o início da transformação de 6 
segundos para 650oC, o que na verdade não ocorre quando o resfriamento é contínuo. 
 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 42 
 
 
Figura 7. 1 - Comparação do diagrama da resfriamento contínuo com o diagrama 
isotérmico para um aço eutetóide(11). 
 
 
7.3 - Transformações no Diagrama de Resfriamento Contínuo 
 
No diagrama de resfriamento contínuo podemos ver que as transformações que 
ocorrem são em princípio as mesmas que ocorrem no diagrama isotérmico. Temos então 
uma região de formação da perlita, uma região de formação de bainita e uma região de 
formação de martensita. A grande diferença em relação ao diagrama isotérmico neste caso 
é que em um resfriamento contínuo sempre teremos uma mescla de produtos devido ao 
fato de que a transformação ocorre a várias temperaturas durante o resfriamento. Quanto 
mais rápido é o resfriamento mais heterogêneos serão os produtos. Desta maneira para 
resfriamentos lentos teremos a formação de perlita grosseira mas à medida em que se 
aumenta a velocidade de resfriamento teremos uma mescla que poderá apresentar uma 
mistura de perlita com bainita e até mesmo perlita, bainita e martensita misturados na 
microestrutura. 
 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 43 
 
7.4 - Propriedades dos Produtos Formados 
 
Na figura 7.2 temos uma série de curvas de resfriamento que resultam em várias 
microestruturas. Os números dentro dos cálculos representam as durezas Vickers 
resultantes. Como pode ser constatado, à medida em que se aumenta a velocidade de 
resfriamento aumenta a dureza pois embora tenhamos uma mescla de produtos, a dureza 
destes produtos aumenta com a velocidade de resfriamento. Este é o reflexo mais palpável 
nas propriedades e é o que realmente será de interesse na maioria dos casos práticos. 
 
 
 
 
Figura 7.2 - Diagrama de resfriamento contínuo de um aço contendo 0,37% C, 1,4% Ni e 
0,47% Mo(4). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 44 
 
8 Tratamentos Térmicos 
 
8.1 - Objetivos Gerais 
 
 Os tratamentos térmicos são um conjunto de operações que têm por objetivo 
modificar as propriedades dos aços e de outros materiais através de um conjunto de 
operações que incluem o aquecimento e o resfriamento em condições controladas. Desta 
maneira conseguimos obter uma variada gama de propriedades que permitem que 
tenhamos materiais mais adequados para cada aplicação, sem que com isto os custos sejam 
muito aumentados. Como o aço é o material mais comumente utilizado em engenharia todo 
o enfoque dado aqui residirá sobre este tipo de material, embora os tratamentos térmicos 
aqui descritos possam ser aplicados a outros tipos. 
 
8.2 - Tipos Comuns 
 
 Os tipos mais comuns de tratamentos térmicos são: 
 a) Esferoidização 
 b) Recozimento 
 c) Normalização 
 d) Têmpera + Revenido 
 Abaixo daremos uma breve idéia do que é cada um destes tratamentos que serão 
tratados em maiores detalhes adiante. 
 
a) Esferoidização 
 Consiste em um tratamento que visa globulizar a cementita fazendo com que 
tenhamos uma microestrutura formada de um fundo de ferrita com cementita esferoidal, 
donde temos a origem do nome. Este tratamento também é chamado de coalescimento 
pelo fato de que durante o processo a cementita se aglutina em partículas de forma 
esferoidal. 
 
b) Recozimento 
 O recozimento é um tratamento térmico em que o resfriamento, a partir do campo 
austenítico, deve ser feito de maneira bastante lenta para que tenhamos a formação de uma 
microestrutura de perlita grosseira. Isto fará com que tenhamos um material de baixa 
dureza e baixa resistência. 
Tratamentos Térmicos de Aços e Ligas Ferrosas 45 
 
 
c) Normalização 
 Se ao invés de obtermos perlita grosseira obtivermos perlita fina no resfriamento 
teremos uma normalização. Isto pode ser conseguido aumentando-se a velocidade de 
resfriamento comparada com a velocidade do recozimento. Embora esta seja a diferença 
mais imediata, devemos destacar que a normalização provoca uma transformação mais 
importante que é a diminuição tamanho do grão, algo que é extremamente benéfico para a 
tenacidade do material. 
 
d) Têmpera e Revenido 
 Embora estes dois itens tenham que ser tratados separadamente pelas grandes 
diferenças que existem entre eles, os dois tratamentos sempre serão feitos em seqüência. 
Enquanto que a têmpera é um tratamento que visa a obtenção de uma microestrutura 
completamente martensítica, que por conseqüência será dura e frágil, o revenido será 
empregado para corrigir justamente a fragilidade resultante da têmpera. Como 
conseqüência, sempre que fizermos um tratamento de têmpera, será feito o tratamento de 
revenido. 
 
8.3 - Fatores de Influência 
 
 Sempre que fizermos um tratamento térmico, o seu sucesso ou fracasso será 
determinado por alguns fatores-chave que deverão ser muito bem observados. Um erro de 
avaliação de um deles fará com que tenhamos