Decomposição da Austenita

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Decomposição da Austenita
A austenita ou ferro gama (γ-Fe) é uma fase sólida, constituída de ferro na estrutura CFC. Essa fase geralmente se encontra muito acima da temperatura ambiente, tendo seu mínimo a 912°C para o ferro puro e a 727°C para o aço carbono eutetóide (perlita).
As curvas TTT estabelecem a temperatura e o tempo em que ocorre uma determinada transformação.
Se uma liga for resfriada rapidamente cada vez a uma temperatura diferente de transformação isotérmica, será obtida uma família de curvas, sendo usadas para a construção de curvas de percentual de austenita transformada em função da temperatura e do tempo.
A temperatura de transformação é em função do teor de carbono da liga.
Representação da decomposição da austenita:
Perlita: mistura específica de duas fases, formada pela transformação da austenita de composição eutetóide em ferrita + cementita, a cementita absorve o excesso de C que não pode ser absorvido pela ferrita C tem alta mobilidade atômica. O excesso de C da transformação austenita-ferrita, contribui para formação da lamela de Fe 3 C 
Perlita Fina Perlita Grossa Curva da fração transformada em função do tempo para transformação Isotérmica no Estado Sólido 2
3 Fração transformada em função do tempo para a transformação eutetoide em um aço de composição eutetoide Curvas T-T-T Diagramas de Isotérmica Servem para indicar quanto tempo se deve ficar a determinada temperatura para atingir o grau de transformação desejado. Indicam as transformações que ocorrem tendo o tempo como variável 3
4 Curvas T-T-T T ( 0 C) Início da Final da Log t (s) Curvas T-T-T 4
5 Demonstração de como é gerado um diagrama TTT a partir de medições do percentual de transformação em função do tempo Diagrama TTT para uma aço eutetóide, com a curva de tratamento isotérmico sobreposta (ABCD), mostrando as microestruturas antes, durante e após a transformação eutetóide. 5
6 Curvas T-T-T Influência do Tamanho de Grão Início da Final da Aumento do tamanho de grão da austenita Aumento no tempo para início e final da transformação Curvas T-T-T Influência dos Elementos de Liga Início da Final da Elementos de Liga deslocam as Curvas para a Direita Exceção: Co Temperabilidade do aço 6
7 Curvas de Resfriamento Contínuo T ( 0 C) Resfriamento Lento Ocorrência de Eutetóide Resfriamento Muito Rápido Formação de Martensita Log t (s) Curvas T-T-T 770 Feα pró-eutetóide 723 Eutetóide Aço 1045 Resfriamento Lento Resfriamento Rápido Ferrita pró-eutetóide nos contornos dos grãos Estruturas de Widmanstateen 7
8 Diagrama TTT para uma Aço Hipereutetóide (1,13%C), A (austenita), C (cementita pro eutetoide), P (perlita).. Curva TTT e possíveis Estruturas em função do resfriamento 723 Feγ Fe γ + Fe α + Fe 3 C Fe α + Fe 3 C Grossa Fe α + Fe 3 C Fina 550 M s Bainita Superior Bainita Inferior M f 8
9 Diagrama TTT completo para uma aço eutetóide- A (austenita), (P) perlita, (B) bainita, M (martensita). Diagrama TTT para uma aço A (austenita), (P) perlita, (B) bainita, M (martensita), F (ferrita pro-eutetoide). 9
10 Reação Bainítica Natureza Dupla: apresentando propriedades típicas de transformação com nucleação e crescimento (como na formação da perlita), mas apresenta ao mesmo tempo características semelhantes à transformação martensítica. Envolve mudanças de composição difusão de C da Reação Martensítica A presença de elementos como Cr e Mo em solução sólida substitucional na austenita Bainíta não é fase, é uma mistura de ferrita + carbonetos Bainíta Superior: ferrita (em forma de plaquetas ou ripas ) + regiões com acúmulo de C formando Carbonetos ε * Grande quantidade de defeitos material duro (frágil) *Carbonetos ε (8,4%C, hexagonal) em lugar de Fe 3 C (6,67%C, ortorômbica aços eutetóides e hipo eutetóides Aços hipereutetóides (excesso de C) formação de agulhas e discos 10
11 Estrutura bainítica em aço austemperado Microestrutura da Bainita observada por Microscopia Eletrônica de Transmissão 11
12 ESFEROIDITA (1000x) - Microestrutura resultante do aquecimento de um aço (com microestrutura perlitica ou bainitica) a C por 18 a 24 h. Microestrutura de um aço perlitico transformado parcialmente em esferoidita (1400x). 12