Diagrama de Fases – Parte 4

Apresentação em tema: "Diagrama de Fases – Parte 4"— Transcrição da apresentação:

1 Diagrama de Fases – Parte 4
Aula 07

2 Nós vimos até agora que é possível que um mesmo aço tenha diferentes tipos de microestruturas.
A microestrutura que o material vai apresentar vai depender da sua condição de resfriamento, ou seja, da velocidade de resfriamento do material.

3 Agora vamos analisar as microestruturas formadas sob diferentes velocidade de resfriamento através das curvas TTT para transformação isotérmica e posteriormente em resfriamento contínuo.

4 Diagrama TTT É um diagrama usado para determinar a microestrutura que o material terá quando ele for resfriado de forma ISOTÉRMICA, ou seja, quando o resfriamento ocorrer numa TEMPERATURA CONSTANTE.

5 Diagrama “Temperatura-Tempo-Transformação” (Curvas TTT) : Aços Eutetóides

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7 Resfriamento moderado: aço eutetóide
TRATAMENTO ISOTÉRMICO DE AUSTÊMPERA Bainita

8 Resfriamento rápido: aço eutetóide Martensita

9 Resfriamento rápido: aço eutetóide Martensita
Revenido Martensita Revenida

10 Para um aço: Aço eutetóide (0,77% de C)

11 Outros exemplos

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13 Lista de exercícios 4

14 Diagrama TTT Contudo podemos usar o diagrama TTT também para determinar a microestrutura que o material terá quando ele é resfriado de forma CONTÍNUA a uma taxa especifica. Exemplo: 10 oC/s ou 50 oC/s etc..

15 Algumas curvas de resfriamento
Aços Eutetóides Algumas curvas de resfriamento Resfriamento mais BRANDO A = FORNO B = AR C = AR FORÇADO(ventilador) D = ÓLEO F = ÁGUA A Aumento da velocidade de resfriamento F Resfriamento mais BRUSCO

16 Aços Eutetóides Tratamento de têmpera A = FORNO = Perlita Grosseira B = AR = Perlita Fina C = AR FORÇADO = Perlita mais fina ainda D = ÓLEO = Perlita fina + Martensita F = ÁGUA = Martensita Aumento da dureza da microestrutura obtida A F D C B

17 Aços Eutetóides Com resfriamento mais rápido, representado pela curva D, o início de transformação se dá no ponto Di. A velocidade de resfriamento, não permite que a curva de resfriamento intercepte a curva de fim de transformação. Sendo que a transformação em perlita apenas inicia, interrompendo-se em seguida, e ao atingir o ponto Dmi, a austenita que não se transformou passa a martensita, cuja a formação termina em Dmf. A microestrutura final dessa velocidade de esfriamento é simultaneamente perlita e martensita.

18 Aços Eutetóides Curva E: indica, a velocidade crítica de resfriamento. O que é a velocidade crítica de resfriamento? É a menor velocidade de resfriamento que resultará unicamente em martensita. E

19 Com as observações feitas a partir do diagrama, podemos concluir que: 1. Os tratamentos térmicos (e consequentemente as velocidades de resfriamento) devem ser escolhidos, de acordo com a microestrutura e propriedade que se deseja;

20 Com as observações feitas a partir do diagrama TTT, podemos concluir que: 2. Velocidades de resfriamento muito altas, podem ocasionar em excessivas tensões internas, empenamentos das peças e até mesmo ao aparecimento de fissuras. Por isso deve-se sempre escolher um aço, que permita a obtenção de alta dureza com velocidade de resfriamento baixa. Quanto maior velocidade de resfriamento, maior a dureza da microestrutura obtida, mas também mais tensões internas. O ideal é escolher um material que permita alta dureza com baixa velocidade de resfriamento.

21 FATORES QUE AFETAM A POSIÇÃO DAS CURVAS TTT NOS AÇOS: Teor de carbono: Quanto menor o teor de carbono (abaixo do eutetóide) mais difícil de se obter estrutura martensítica. MENOR teor de C MAIOR teor de C

22 FATORES QUE AFETAM A POSIÇÃO DAS CURVAS TTT NOS AÇOS: Composição química (elementos de liga): Quanto maior o teor e o número dos elementos de liga, mais numerosas e complexas são as reações. Todos os elementos de liga (exceto o Cobalto) deslocam as curvas para a direita, retardando as transformações.

23 Diagrama “Transformação-Tempo-Temperatura” (Curvas TTT): Efeito da Seção da Peça
A velocidade de resfriamento é afetada pela seção da peça, pois é óbvio que o interior das peças se resfria mais lentamente que a sua superfície. A diferença é tanto maior quanto maior é a velocidade de resfriamento e, evidentemente, quanto maior a seção da peça. A figura mostra a velocidade de resfriamento para meios diferentes de resfriamento.

24 Lista de exercícios número 5

25 Referências CALLISTER Jr, William. Ciência e Engenharia dos Materiais: Uma introdução. 5ª Ed. Rio de Janeiro. LTC VAN VLACK, Laurence Hall. Princípios de Ciência dos Materiais. 4ª Ed. São Paulo. Edgard Blücher PADILHA, Ângelo Fernando. Materiais de Engenharia: Microestrutura e Propriedades. São Paulo. Hemus SHACKELFORD, J. F. Ciência dos Materiais. 6ª Ed. Pearson SENAI. Telecurso 2000 Profissionalizante. São Paulo. PASCOALI, S. Apostila de Tecnologia dos Materiais I. CEFET – SC. Araranguá COSTA, E. M. Diagrama de Fase em condições de equilíbrio. PGETEMA/PUCRS.