Diagrama de curvas

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AÇOS
Curso de Engenharia de ProduçãoCurso de Engenharia de Produção
CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS
1. Aço-carbono
São ligas de Ferro-Carbono contendo geralmente de
0,008% até 2,11% de carbono, além de certos elementos
residuais resultantes dos processos de fabricação.
2. Aço-liga
São os aços carbono que contém outros elementos
de liga, ou apresenta os elementos residuais em teores
acima dos que são considerados normais.
CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS
1. Aço-carbono
São ligas de Ferro-Carbono contendo geralmente de
0,008% até 2,11% de carbono, além de certos elementos
residuais resultantes dos processos de fabricação.
2. Aço-liga
São os aços carbono que contém outros elementos
de liga, ou apresenta os elementos residuais em teores
acima dos que são considerados normais.
CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS
Os Aços-carbono podem ser subdivididos em:
• Aços de baixo teor de carbono, com [C] < 0,3%
• Aços de médio carbono, com 0,3 < [C] < 0,7%
• Aços de alto teor de carbono, com [C] > 0,7%.
Os aços-liga podem ser subdivididos em dois grupos:
• Aços de baixo teor de ligas, contendo menos de 8%
de elementos de liga;
• Aços de alto teor de ligas, com elementos de liga
acima de 8%.
CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS
Os Aços-carbono podem ser subdivididos em:
• Aços de baixo teor de carbono, com [C] < 0,3%
• Aços de médio carbono, com 0,3 < [C] < 0,7%
• Aços de alto teor de carbono, com [C] > 0,7%.
Os aços-liga podem ser subdivididos em dois grupos:
• Aços de baixo teor de ligas, contendo menos de 8%
de elementos de liga;
• Aços de alto teor de ligas, com elementos de liga
acima de 8%.
Diagrama de Fases
Solução sólida – consiste em uma fase cristalina homogênea
que contém dois ou mais componentes químicos.
Fase – porção homogênea de um sistema que possui
características físicas iguais.
Limite de solubilidade – concentração máxima de átomos de
soluto que pode se dissolver no solvente para formar um
solução sólida.
Diagrama de Fases
Solução sólida – consiste em uma fase cristalina homogênea
que contém dois ou mais componentes químicos.
Fase – porção homogênea de um sistema que possui
características físicas iguais.
Limite de solubilidade – concentração máxima de átomos de
soluto que pode se dissolver no solvente para formar um
solução sólida.
• quais fases estão presentes;
• a composição das fases;
• a fração das fases presentes;
Influência de elementos na
temperatura eutetóide.
Influência de elementos na
composição eutetóide.
Exercícios
Diagramas de
Transformações
Isotérmicas (TTT)
Perlita Grosseira Perlita Fina
Diagrama de transformação isotérmica para uma liga ferro-carbono
com 1,13%C em peso: A, austenita; C, cementita proeutetóide; P,
perlita.
Bainita
Em adição à perlita, existem outros microconstituintes
que são produtos da transformação da austenita; um destes é
chamado bainita. A microestrutura da bainita consiste das
fases ferrita e cementita e, assim, processos difusionais se
encontram envolvidos em sua formação. Bainita forma-se
como agulhas ou placas, dependendo da temperatura da
transformação. A bainita superior se forma entre 300 e 540°C
e a inferior entre 215 e 300°C.
Bainita
Em adição à perlita, existem outros microconstituintes
que são produtos da transformação da austenita; um destes é
chamado bainita. A microestrutura da bainita consiste das
fases ferrita e cementita e, assim, processos difusionais se
encontram envolvidos em sua formação. Bainita forma-se
como agulhas ou placas, dependendo da temperatura da
transformação. A bainita superior se forma entre 300 e 540°C
e a inferior entre 215 e 300°C.
Microestrutura da bainita superior. a) Micrografia óptica; (b) micrografia de
transmissão em campo claro; (c) imagem em campo escuro da austenita
retida; (d) montagem do feixe de bainita visto por microscopia eletrônica de
transmissão
Os carbonetos na
bainita inferior são
extremamente finos,
com espessura da
ordem de nanômetro
e cerca de 500 nm
de comprimento.
A bainita inferior possui microestrutura e características cristalográficas
similares as apresentadas pela bainita superior. A maior diferença está na
precipitação da cementita no interior das ripas de ferrita.
Cementita Globulizada (Esferoidita)
Se um aço tendo microestruturas quer perlítica quer
bainítica for aquecido até uma temperatura abaixo da
temperatura eutetóide e aí mantido durante um tempo
suficientemente longo – por exemplo, a cerca de 700°C
durante 18 a 24 horas - mais uma outra microestrutura se
formará. A força motriz para esta transformaçào é a redução
da área da interface ferrita - Fe3C.
Cementita Globulizada (Esferoidita)
Se um aço tendo microestruturas quer perlítica quer
bainítica for aquecido até uma temperatura abaixo da
temperatura eutetóide e aí mantido durante um tempo
suficientemente longo – por exemplo, a cerca de 700°C
durante 18 a 24 horas - mais uma outra microestrutura se
formará. A força motriz para esta transformaçào é a redução
da área da interface ferrita - Fe3C.
Cementita Globulizada (Esferoidita)
Fotomicrografia de um aço tendo uma microestrutura da cementita
globulizada. As partículas pequenas são cementita; a fase contínua é a
ferrita. 400x.
Martensita
A martensita é formada quando ligas ferro-carbono
austenitizadas são resfriadas rapidamente (temperadas) até uma
temperatura relativamente baixa (perto da ambiente). Sua estrutura
é TCC e supersaturada com carbonos intersticiais.
• É muito dura, mas também frágil; ela tem, de fato,
desprezível ductilidade;
• Sua dureza é dependente do teor de carbono;
• Taxa de transformação extremamente rápida (não
envolvendo difusão).
Martensita
A martensita é formada quando ligas ferro-carbono
austenitizadas são resfriadas rapidamente (temperadas) até uma
temperatura relativamente baixa (perto da ambiente). Sua estrutura
é TCC e supersaturada com carbonos intersticiais.
• É muito dura, mas também frágil; ela tem, de fato,
desprezível ductilidade;
• Sua dureza é dependente do teor de carbono;
• Taxa de transformação extremamente rápida (não
envolvendo difusão).
Martensita
Diagrama de Transformação por Resfriamento Contínuo
Martensita Revenida
O revenimento é realizado por aquecimento de um aço
martensítico até uma temperatura abaixo da temperatura eutetóide por um
especificado período de tempo. Normalmente, revenimento é realizado em
temperaturas entre 250 e 650°C. Este tratamento térmico de revenimento
permite, por processos difusionais, a formação de martensita revenida.
A microestrutura da martensita revenida consiste em partículas de
cementita extremamente pequenas e uniformemente dispersas, embutidas
no interior de uma matriz contínua de ferrita. A martensita revenida pode ser
quase tão dura e resistente quanto a martensita, porém com uma
ductilidade e uma tenacidade aprimoradas.
Martensita Revenida
O revenimento é realizado por aquecimento de um aço
martensítico até uma temperatura abaixo da temperatura eutetóide por um
especificado período de tempo. Normalmente, revenimento é realizado em
temperaturas entre 250 e 650°C. Este tratamento térmico de revenimento
permite, por processos difusionais, a formação de martensita revenida.
A microestrutura da martensita revenida consiste em partículas de
cementita extremamente pequenas e uniformemente dispersas, embutidas
no interior de uma matriz contínua de ferrita. A martensita revenida pode ser
quase tão dura e resistente quanto a martensita, porém com uma
ductilidade e uma tenacidade aprimoradas.
Fragilização por Revenido
• O revenimento de alguns aços pode resultar numa reduçãoda
tenacidade quando medido por testes de impacto; isto é denominado
fragilidade de revenido.
• O fenômeno ocorre quando o aço é revenido numa temperatura
acima de cerca de 575°C seguido por resfriamento lento até à temperatura
ambiente, ou quanto o revenimento é realizado numa temperatura
compreendida entre aproximadamente 375 e 575°C. Normalmente esses
aços contém apreciáveis concentrações dos elementos de liga manganês,
níquel ou cromo e outros.
• A fragilidade de revenido pode ser evitada por controle de
composição; e/ou revenimento acima de 575°C ou abaixo de 375°C,
seguido por têmpera até à temperatura ambiente.
Fragilização por Revenido
• O revenimento de alguns aços pode resultar numa redução da
tenacidade quando medido por testes de impacto; isto é denominado
fragilidade de revenido.
• O fenômeno ocorre quando o aço é revenido numa temperatura
acima de cerca de 575°C seguido por resfriamento lento até à temperatura
ambiente, ou quanto o revenimento é realizado numa temperatura
compreendida entre aproximadamente 375 e 575°C. Normalmente esses
aços contém apreciáveis concentrações dos elementos de liga manganês,
níquel ou cromo e outros.
• A fragilidade de revenido pode ser evitada por controle de
composição; e/ou revenimento acima de 575°C ou abaixo de 375°C,
seguido por têmpera até à temperatura ambiente.
Conceitos
AUSTÊMPERA
• Tratamento isotérmico composto de aquecimento até a
temperatura de austenitização, permanência nesta temperatura até
completa equalização, resfriamento rápido até a faixa de formação da
bainita, permanência nesta temperatura até completa transformação da
austênita em bainita e resfriamento qualquer até a temperatura ambiente
MARTÊMPERA
• Tratamento isotérmico composto de austenitização seguido de
resfriamento brusco até temperatura ligeiramente acima da faixa de
formação de martesita, visando equalizar a temperatura do material e
resfriamento adequado até a temperatura ambiente. .
Conceitos
AUSTÊMPERA
• Tratamento isotérmico composto de aquecimento até a
temperatura de austenitização, permanência nesta temperatura até
completa equalização, resfriamento rápido até a faixa de formação da
bainita, permanência nesta temperatura até completa transformação da
austênita em bainita e resfriamento qualquer até a temperatura ambiente
MARTÊMPERA
• Tratamento isotérmico composto de austenitização seguido de
resfriamento brusco até temperatura ligeiramente acima da faixa de
formação de martesita, visando equalizar a temperatura do material e
resfriamento adequado até a temperatura ambiente. .
FIMFIM