1 Eleani Maria da Costa - DEM/PUCRS DIAGRAMA DE FASE Fe-Fe DIAGRAMA DE FASE Fe-Fe 3 3 C C
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
DIAGRAMA DE FASE Fe-FeDIAGRAMA DE FASE Fe-Fe33CC
2
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
DIAGRAMA DE FASE Fe-FeDIAGRAMA DE FASE Fe-Fe33CCTRANSFORMAÇÃO ALOTRÓPICATRANSFORMAÇÃO ALOTRÓPICA
+Fe3C
+ll+Fe3C
+Fe3CCCC
CFC
CCC
+
+l
As fases As fases , , e e são soluções sólidas são soluções sólidas com Carbono intersticialcom Carbono intersticial
3
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
DIAGRAMA DE FASE Fe-FeDIAGRAMA DE FASE Fe-Fe33CCTRANSFORMAÇÔESTRANSFORMAÇÔES
+ll+Fe3C
+l
PERITÉTICA +l EUTÉTICA
l +Fe3C
EUTETÓIDE +Fe3C
AÇO FOFO
4
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
FERRO PUROFERRO PURO
FERRO PUROFERRO PURO FERRO FERRO = FERRITA = FERRITA FERRO FERRO = =
AUSTENITAAUSTENITA FERRO FERRO = FERRITA = FERRITA
TF= 1534 TF= 1534 CC As fases As fases , , e e
são soluções são soluções sólidas com sólidas com Carbono intersticialCarbono intersticial
cfc
ccc
ccc
5
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
Ferro Puro /Formas Ferro Puro /Formas AlotrópicasAlotrópicasFERRO FERRO = FERRITA = FERRITA
Estrutura= cccEstrutura= ccc Temperatura Temperatura
“existência”= até 912 “existência”= até 912 CC Fase Magnética até 768 Fase Magnética até 768
C (temperatura de C (temperatura de Curie)Curie)
Solubilidade máx do Solubilidade máx do Carbono= 0,02% a 727 Carbono= 0,02% a 727 CC
FERRO FERRO = AUSTENITA = AUSTENITA
Estrutura= cfc (tem + Estrutura= cfc (tem + posições intersticiais)posições intersticiais)
Temperatura Temperatura “existência”= 912 -“existência”= 912 -13941394CC
Fase Não-MagnéticaFase Não-Magnética Solubilidade máx do Solubilidade máx do
Carbono= 2,14% a Carbono= 2,14% a 11481148CC
6
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
Ferro Puro /Formas Ferro Puro /Formas AlotrópicasAlotrópicas
FERRITA AUSTENITA
7
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
Ferro Puro /Formas Ferro Puro /Formas AlotrópicasAlotrópicasFERRO FERRO = FERRITA = FERRITA Estrutura= ccc Estrutura= ccc Temperatura “existência”= acima de Temperatura “existência”= acima de
13941394CC Fase Não-MagnéticaFase Não-Magnética É a mesma que a ferrita É a mesma que a ferrita Como é estável somente a altas Como é estável somente a altas
temperaturas não apresenta interesse temperaturas não apresenta interesse comercialcomercial
8
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
Sistema Fe-FeSistema Fe-Fe33CC Ferro Puro=Ferro Puro= até 0,02% de Carbono até 0,02% de Carbono Aço=Aço= 0,02 até 2,06% de Carbono 0,02 até 2,06% de Carbono Ferro Fundido=Ferro Fundido= 2,1-4,5% de 2,1-4,5% de
CarbonoCarbono FeFe33C (CEMENTITA)=C (CEMENTITA)= Forma-se Forma-se
quando o limite de solubilidade do quando o limite de solubilidade do carbono é ultrapassado (6,7% de C)carbono é ultrapassado (6,7% de C)
9
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
CEMENTITA (FeCEMENTITA (Fe33C)C) Forma-se quando o limite de solubilidade Forma-se quando o limite de solubilidade
do carbono é ultrapassado (6,7% de C)do carbono é ultrapassado (6,7% de C) É dura e frágilÉ dura e frágil é um composto intermetálico é um composto intermetálico
metaestável, embora a velocidade de metaestável, embora a velocidade de decomposição em ferro decomposição em ferro e C e C seja muito seja muito lentalenta
A adição de Si acelera a decomposição da A adição de Si acelera a decomposição da cementita para formar grafitacementita para formar grafita
10
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
PONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA PONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA Fe-FeFe-Fe33C (EUTÉTICO)C (EUTÉTICO) LIGA EUTÉTICALIGA EUTÉTICA: corresponde à liga de : corresponde à liga de
mais baixo de fusãomais baixo de fusãoLíquido Líquido FASE FASE ( (austenita) + cementitaaustenita) + cementita
- Temperatura= 1148 - Temperatura= 1148 CC- Teor de Carbono= 4,3%- Teor de Carbono= 4,3% As ligas de Ferro fundido de 2,1-4,3% de C são As ligas de Ferro fundido de 2,1-4,3% de C são
chamadas de ligas hipoeutéticaschamadas de ligas hipoeutéticas As ligas de Ferro fundido acima de 4,3% de C As ligas de Ferro fundido acima de 4,3% de C
são chamadas de ligas hipereutéticassão chamadas de ligas hipereutéticas
11
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
PONTOS IMPORTANTES DO PONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA Fe-FeSISTEMA Fe-Fe33C (EUTETÓIDE)C (EUTETÓIDE) LIGA EUTETÓIDE LIGA EUTETÓIDE corresponde à liga corresponde à liga
de mais baixa temperatura de de mais baixa temperatura de transformação sólidatransformação sólida
AustenitaAustenita FASE FASE (FERRITA) + Cementita (FERRITA) + Cementita- - Temperatura= 725 Temperatura= 725 CC- Teor de Carbono= 0,8 %- Teor de Carbono= 0,8 % Aços com 0,02-0,8% de C são chamadas de aços Aços com 0,02-0,8% de C são chamadas de aços
hipoeutetóidehipoeutetóide Aços com 0,8-2,1% de C são chamadas de aços Aços com 0,8-2,1% de C são chamadas de aços
hipereutetóideshipereutetóides
12
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
MICROESTRUTURAS / MICROESTRUTURAS / EUTETÓIDEEUTETÓIDE Supondo resfriamento lento para manter o Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrioequilíbrio
É similar ao eutético É similar ao eutético Consiste de lamelas alternadas de fase Consiste de lamelas alternadas de fase
(ferrita) e Fe(ferrita) e Fe33C (cementita) C (cementita) chamadachamada de de PERLITAPERLITA
FERRITA FERRITA lamelas + espessas e claraslamelas + espessas e claras CEMENTITA CEMENTITA lamelas + finas e escuraslamelas + finas e escuras Propriedades mecânicas da perlita Propriedades mecânicas da perlita
• intermediária entre ferrita (mole e dúctil) e intermediária entre ferrita (mole e dúctil) e cementita (dura e frágil)cementita (dura e frágil)
13
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
MICROESTRUTURAS / MICROESTRUTURAS / EUTETÓIDEEUTETÓIDE
14
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
MICROESTRUTURAS MICROESTRUTURAS /HIPOEUTETÓIDE/HIPOEUTETÓIDE Supondo resfriamento lento para manter o Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrioequilíbrio
Teor de Carbono = Teor de Carbono = 0,002- 0,8 %0,002- 0,8 %
Estrutura Estrutura Ferrita + PerlitaFerrita + Perlita
As quantidades de As quantidades de ferrita e perlita variam ferrita e perlita variam conforme a conforme a
% de carbono e podem % de carbono e podem ser determinadas pela ser determinadas pela regra das alavancasregra das alavancas
Partes claras Partes claras pró pró eutetóide ferritaeutetóide ferrita
15
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
MICROESTRUTURAS MICROESTRUTURAS /HIPEREUTETÓIDE/HIPEREUTETÓIDE Supondo resfriamento lento para manter o Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrioequilíbrio
Teor de Carbono = 0,8-2,06 Teor de Carbono = 0,8-2,06 %%
Estrutura Estrutura cementita+ Perlitacementita+ Perlita As quantidades de As quantidades de
cementita e perlita variam cementita e perlita variam conforme a % de carbono e conforme a % de carbono e podem ser determinadas podem ser determinadas pela regra das alavancaspela regra das alavancas
Partes claras Partes claras pró pró eutetóide cementitaeutetóide cementita
16
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
MICROESTRUTURAS /EUTETÓIDEMICROESTRUTURAS /EUTETÓIDE Supondo resfriamento fora do equilíbrioSupondo resfriamento fora do equilíbrio
EFEITOS DO NÃO-EQUILÍBRIOEFEITOS DO NÃO-EQUILÍBRIO Ocorrências de fases ou transformações Ocorrências de fases ou transformações
em temperaturas diferentes daquela em temperaturas diferentes daquela prevista no diagramaprevista no diagrama
Existência a temperatura ambiente de Existência a temperatura ambiente de fases que não aparecem no diagramafases que não aparecem no diagrama
Cinética das transformações Cinética das transformações equação de Arrhenius: equação de Arrhenius: r=A r=A
expexp-Q/RT-Q/RT
17
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
TRANSFORMAÇÕES DE TRANSFORMAÇÕES DE FASEFASE
COM DIFUSÃOCOM DIFUSÃOo Sem variação no número e composição de fases
Ex: solidificação metal puro e transformação Ex: solidificação metal puro e transformação alotrópicaalotrópica
o Com variação no número e composição de fasesEx: Transformação eutética, eutetóide...Ex: Transformação eutética, eutetóide...
SEM DIFUSÃOSEM DIFUSÃOo Ocorre com formação de fase metaestável
Ex: transformação martensíticaEx: transformação martensíticaA maioria das transformações de fase no estado sólido não ocorre instantaneamente, ou seja, são dependentes do tempo
18
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
CURVAS TTTCURVAS TTT
As curvas TTT estabelecem a As curvas TTT estabelecem a temperatura e o tempo em que temperatura e o tempo em que ocorre uma determinada ocorre uma determinada transformaçãotransformação
Só tem validade para Só tem validade para transformações a temperatura transformações a temperatura constante constante
19
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
CURVAS TTTCURVAS TTT
início final
20
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
CURVAS TTTCURVAS TTT
Temperatura de austenitização
+Fe3C
Perlita
-Como a martensita não envolve difusão, a sua formação ocorre instantaneamente (independente do tempo, por isso na curva TTT a mesma corresponde a uma reta).
Martensita
21
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
CURVAS TTTCURVAS TTT MICROESTRUTURAS /EUTETÓIDE/DUREZAMICROESTRUTURAS /EUTETÓIDE/DUREZA
Perlita grossa ~86-97HRB
Perlita fina ~20-30HRC
Troostita ~30-40HRC
Bainita superior ~40-45 HRC
Bainita inferior~50-60 HRC
Martensita 63-67 HRC
22
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
RESFRIAMENTO A RESFRIAMENTO A TEMPERATURA TEMPERATURA CONSTANTECONSTANTE
23
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
CURVAS TTTCURVAS TTT /RESFRIAMENTO /RESFRIAMENTO CONTÍNUOCONTÍNUOMICROESTRUTURAS /EUTETÓIDEMICROESTRUTURAS /EUTETÓIDE
A (A (FORNOFORNO)= Perlita )= Perlita grossagrossa
B (B (ARAR)= Perlita + fina (+ )= Perlita + fina (+ dura que a anterior)dura que a anterior)
C(C(AR SOPRADOAR SOPRADO)= Perlita )= Perlita + fina que a anterior+ fina que a anterior
D (D (ÓLEOÓLEO)= Perlita + )= Perlita + martensitamartensita
E (E (ÁGUAÁGUA)= Martensita)= Martensita
No resfriamento contínuo, as curvas TTT deslocam-se um pouco para a direita e para baixo
24
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
CURVAS TTTCURVAS TTT MICROESTRUTURAS /HIPOEUTETÓIDE E MICROESTRUTURAS /HIPOEUTETÓIDE E HIPEREUTETÓIDEHIPEREUTETÓIDE
0,35% C 0,9 %C
+Fe3C
A1
A3Acm
HIPO HIPER
25
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
MICROESTRUTURASMICROESTRUTURAS MARTENSITAMARTENSITA- A martensita se forma quando A martensita se forma quando
o resfriamento for rápido o o resfriamento for rápido o suficiente de forma a evitar a suficiente de forma a evitar a difusão do carbono, ficando o difusão do carbono, ficando o mesmo retido em solução. mesmo retido em solução. Como conseqüência disso, Como conseqüência disso, ocorre a transformação ocorre a transformação polimórfica mostrada ao lado.polimórfica mostrada ao lado.
- Como a martensita não Como a martensita não envolve difusão, a sua envolve difusão, a sua formação ocorre formação ocorre instantaneamente instantaneamente (independente do tempo).(independente do tempo).
Cúbicode face centrada
AUSTENITA
MARTENSITA
TRANSFORMAÇÃO ALOTRÓPICA COM
AUMENTO DE VOLUME, que leva à concentração de tensões
26
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
MICROESTRUTURASMICROESTRUTURAS MARTENSITAMARTENSITA- - É uma solução sólida supersaturada de carbono (não se forma por difusão)É uma solução sólida supersaturada de carbono (não se forma por difusão)-Microestrutura em forma de agulhas -Microestrutura em forma de agulhas - É dura e frágil (dureza: 63-67 Rc)- É dura e frágil (dureza: 63-67 Rc)- Tem estrutura tetragonal cúbica (é uma fase metaestável, por isso não - Tem estrutura tetragonal cúbica (é uma fase metaestável, por isso não
aparece no diagrama)aparece no diagrama)
Na martensita todo o carbono permanece intersticial, formando uma solução sólida de de Ferro supersaturada com Carbono, que é capaz transformar-se em outras estruturas, por difusão, quando aquecida.
MARTENSITA REVENIDAMARTENSITA REVENIDA- - É obtida pelo reaquecimento da martensita (fase alfa + cementita)É obtida pelo reaquecimento da martensita (fase alfa + cementita)- A dureza cai- A dureza cai- Os carbonetos precipitam- Os carbonetos precipitam- Forma de agulhas escuras- Forma de agulhas escuras
27
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
MARTENSITA MARTENSITA (dureza: 63-67 (dureza: 63-67 Rc)Rc)
Martensita nos aços
Martensita no titânio
A transf. Martensítica ocorre c/ aumento de
volume
28
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
MARTENSITA REVENIDAMARTENSITA REVENIDA
29
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
Fotomicrografia de uma liga de memória de forma (69%Cu-26%Zn-5%Al), mostrando as agulhas de martensita numa matriz de austenita
30
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
PERLITAPERLITAPerlita fina:
20-30 Rc
Perlita grossa:
86-97 RB
FERRITA
31
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
MICROESTRUTURASMICROESTRUTURAS BAINITABAINITA- Ocorre a uma temperatura inferior a do joelho- Ocorre a uma temperatura inferior a do joelho- Forma de agulhas, contendo - Forma de agulhas, contendo ferrita e cementitaferrita e cementita, que só , que só
podem ser vista com microscópio eletrônicopodem ser vista com microscópio eletrônicoDureza: bainita superior 40-45 Rc e bainita acidular 50-60
Rc ESFEROIDITAESFEROIDITA- É obtida pelo reaquecimento (abaixo do eutetóide) da - É obtida pelo reaquecimento (abaixo do eutetóide) da
perlita ou bainita, durante um tempo bastante longoperlita ou bainita, durante um tempo bastante longo TROOSTITATROOSTITA- os carbonetos precipitam de forma globular (forma escura)- os carbonetos precipitam de forma globular (forma escura)- Tem baixa dureza (30-40 Rc)
32
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
Microestrutura da Bainita Microestrutura da Bainita contendo finíssimas agulhas contendo finíssimas agulhas das fasesdas fases
33
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
TRANSFORMAÇÕESTRANSFORMAÇÕESAUSTENITA
Perlita( + Fe3C) + a
fase próeutetóide
Bainita
( + Fe3C)
Martensita
(fase tetragonal)
Martensita Revenida
( + Fe3C)
Ferrita ou cementita
Resf. lento Resf. moderadoResf. Rápido (Têmpera)
reaquecimento
34
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
FATORES QUE AFETAM A FATORES QUE AFETAM A POSIÇÃO DAS CURVAS TTTPOSIÇÃO DAS CURVAS TTT
Teor de carbonoTeor de carbono Tamanho do grão da austenitaTamanho do grão da austenita Composição química Composição química
(elementos de liga)(elementos de liga)
35
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
TEOR DE CARBONOTEOR DE CARBONO
Quanto menor o teor de Quanto menor o teor de carbono (abaixo do eutetóide) carbono (abaixo do eutetóide) mais difícil de se obter mais difícil de se obter estrutura martensíticaestrutura martensítica
36
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
COMPOSIÇÃO COMPOSIÇÃO QUÍMICA/ELEMENTOS DE LIGAQUÍMICA/ELEMENTOS DE LIGA
Quanto maior o teor e o número dos elementos de Quanto maior o teor e o número dos elementos de liga, mais numerosas e complexas são as liga, mais numerosas e complexas são as reaçõesreações
Todos os elementos de liga Todos os elementos de liga (exceto o Cobalto)(exceto o Cobalto)
deslocam as curvas para a direita, retardando as deslocam as curvas para a direita, retardando as transformaçõestransformações
Facilitam a formação da martensitaFacilitam a formação da martensita
*** Conseqüência: em determinados aços pode-se obter martensita mesmo com resfriamento lento
37
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
EFEITO DA COMPOSIÇÃO EFEITO DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA/ELEMENTOS DE LIGA NAS QUÍMICA/ELEMENTOS DE LIGA NAS CURVAS TTTCURVAS TTT
AISI 1335AISI 1335 AISI 5140AISI 5140
Mesmo teor de carbono mas com diferentes elementos de liga
38
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
COMPOSIÇÃO COMPOSIÇÃO QUÍMICA/ELEMENTOS DE LIGAQUÍMICA/ELEMENTOS DE LIGA
AISI 4340AISI 4340 neste aço é possível obter bainita por neste aço é possível obter bainita por resfriamento contínuoresfriamento contínuo
39
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
COMPOSIÇÃO COMPOSIÇÃO QUÍMICA/ELEMENTOS DE LIGAQUÍMICA/ELEMENTOS DE LIGA
AISI 1321 cementadoAISI 1321 cementado as linhas Mi e Mf são as linhas Mi e Mf são abaixadas. abaixadas.
Neste aço a formação da martensita não se finaliza, levando a se ter Neste aço a formação da martensita não se finaliza, levando a se ter austenita residual a temperatura ambiente.austenita residual a temperatura ambiente.
40
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
TAMANHO DE GRÃO DA TAMANHO DE GRÃO DA AUSTENITAAUSTENITA
Quanto maior o tamanho de grão mais Quanto maior o tamanho de grão mais para a direita deslocam-se as curvas para a direita deslocam-se as curvas TTTTTT
Tamanho de grão grande dificulta a Tamanho de grão grande dificulta a formação da perlita, já que a mesma formação da perlita, já que a mesma
inicia-se no contorno de grãoinicia-se no contorno de grão
Então, tamanho de grão grande favorece Então, tamanho de grão grande favorece a formação da martensitaa formação da martensita
41
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
TAMANHO DE GRÃO DA TAMANHO DE GRÃO DA AUSTENITAAUSTENITA
No entanto deve-se evitar tamanho de No entanto deve-se evitar tamanho de grão da austenita muito grande porque:grão da austenita muito grande porque:
Diminui a tenacidadeDiminui a tenacidade Gera tensões residuaisGera tensões residuais É mais fácil de empenarÉ mais fácil de empenar É mais fácil de ocorrer fissurasÉ mais fácil de ocorrer fissuras
42
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
HOMOGENEIDADE DA HOMOGENEIDADE DA AUSTENITAAUSTENITA
Quanto homogênea a austenita mais para Quanto homogênea a austenita mais para a direita deslocam-se as curvas TTTa direita deslocam-se as curvas TTT
Os carbonetos residuais ou regiões ricas Os carbonetos residuais ou regiões ricas
em C atuam como núcleos para a em C atuam como núcleos para a formação da perlitaformação da perlita
Então, uma maior homogeneidade Então, uma maior homogeneidade favorece a formação da martensitafavorece a formação da martensita
43
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
TRATAMENTOS TÉRMICOS TRATAMENTOS TÉRMICOS E CONTROLE DA E CONTROLE DA MICROESTRUTURAMICROESTRUTURAFinalidade:Finalidade:
Alterar as microestruturas e como Alterar as microestruturas e como consequência as propriedades consequência as propriedades mecânicas das ligas metálicasmecânicas das ligas metálicas
44
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
OBJETIVOS DOS OBJETIVOS DOS TRATAMENTOS TÉRMICOSTRATAMENTOS TÉRMICOS- Remoção de tensões internas- Remoção de tensões internas- Aumento ou diminuição da dureza- Aumento ou diminuição da dureza- Aumento da resistência mecânica- Aumento da resistência mecânica- Melhora da ductilidade- Melhora da ductilidade- Melhora da usinabilidade- Melhora da usinabilidade- Melhora da resistência ao desgaste- Melhora da resistência ao desgaste- Melhora da resistência à corrosão- Melhora da resistência à corrosão- Melhora da resistência ao calor- Melhora da resistência ao calor- Melhora das propriedades elétricas e magnéticas- Melhora das propriedades elétricas e magnéticas
45
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
Influência da temperatura Influência da temperatura nos nos Tratamentos TérmicosTratamentos Térmicos
Geralmente o aquecimento é feito Geralmente o aquecimento é feito acima da linha crítica (A1 no acima da linha crítica (A1 no diagrama de fases Fe-Fediagrama de fases Fe-Fe33C)C)
A austenita é geralmente o ponto A austenita é geralmente o ponto de partida para as transformações de partida para as transformações posteriores desejadasposteriores desejadas
46
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
Influência da temperatura Influência da temperatura nos nos Tratamentos TérmicosTratamentos Térmicos
Quanto mais alta a temperatura Quanto mais alta a temperatura acima da linha crítica (A1 no acima da linha crítica (A1 no diagrama de fases Fe-Fediagrama de fases Fe-Fe33C):C):
maior a segurança da completa maior a segurança da completa dissolução das fases na austenitadissolução das fases na austenita
maior será o tamanho de grão da maior será o tamanho de grão da austenita austenita (* não é bom)(* não é bom)
47
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
Influência do Tempo nos Influência do Tempo nos Tratamentos TérmicosTratamentos Térmicos
Quanto maior o tempo na temperatura Quanto maior o tempo na temperatura de austenitização:de austenitização:
maior a segurança da completa maior a segurança da completa dissolução das fases na austenitadissolução das fases na austenita
maior será o tamanho de grão da maior será o tamanho de grão da austenita austenita (*não é bom)(*não é bom)
Tempos longos facilitam a oxidação e a descarbonetação
48
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
Influência do Influência do Resfriamento nos Resfriamento nos Tratamentos TérmicosTratamentos Térmicos
É o mais importante porque é ele É o mais importante porque é ele que efetivamente determinará a que efetivamente determinará a microestrutura, além da microestrutura, além da composição do aço (teor de composição do aço (teor de Carbono e elementos de liga)Carbono e elementos de liga)
49
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
Principais Tratamentos Principais Tratamentos TérmicosTérmicos
Tratamentos Térmicos
Recozimento
Normalização Tempera e Revenido
Esferoidização ou Coalescimento
•Total ou Pleno•Isotérmico•Alívio de tensões•Recristalização
50
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
RECOZIMENTORECOZIMENTO Objetivos:Objetivos:- Remoção de tensões internas devido aos - Remoção de tensões internas devido aos
tratamentos mecânicostratamentos mecânicos- Diminuir a dureza para melhorar a usinabilidade- Diminuir a dureza para melhorar a usinabilidade- Alterar as propriedades mecânicas como a - Alterar as propriedades mecânicas como a
resistência e ductilidaderesistência e ductilidade- Ajustar o tamanho de grão- Ajustar o tamanho de grão- Melhorar as propriedades elétricas e magnéticas- Melhorar as propriedades elétricas e magnéticas- Produzir uma microestrutura definida- Produzir uma microestrutura definida
51
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
NORMALIZAÇÃONORMALIZAÇÃOObjetivos:Objetivos:
Refinar o grãoRefinar o grão Melhorar a uniformidade da Melhorar a uniformidade da
microestrutramicroestrutra
*** É usada antes da têmpera e revenido*** É usada antes da têmpera e revenido
52
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
TÊMPERA E REVENIDOTÊMPERA E REVENIDOObjetivos:Objetivos: Obter estrutura matensítica que promove:Obter estrutura matensítica que promove:- Aumento na dureza- Aumento na dureza- Aumento na resistência à tração- Aumento na resistência à tração- redução na tenacidade- redução na tenacidade
*** A têmpera gera tensões *** A têmpera gera tensões deve-se fazer deve-se fazer revenido posteriormente revenido posteriormente
53
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
REVENIDOREVENIDO*** Sempre acompanha a têmpera*** Sempre acompanha a têmpera
Objetivos:Objetivos:- Alivia ou remove tensões- Alivia ou remove tensões- Corrige a dureza e a fragilidade, - Corrige a dureza e a fragilidade,
aumentando a dureza e a aumentando a dureza e a tenacidadetenacidade
54
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
ESFEROIDIZAÇÃO OU ESFEROIDIZAÇÃO OU COALESCIMENTOCOALESCIMENTO ObjetivoObjetivoProdução de uma estrutura globular ou Produção de uma estrutura globular ou
esferoidal de carbonetos no aço esferoidal de carbonetos no aço melhora a usinabilidade, melhora a usinabilidade,
especialmente dos aços alto especialmente dos aços alto carbonocarbono
facilita a deformação a friofacilita a deformação a frio
55
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
Tratamentos Térmicos
RecozimentoTotal ou Pleno
RecozimentoIsotérmico Normalização
Tempera e Revenido
Resfriamento Lento
(dentro do forno) Resfriamento ao ar
56
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
OUTROS TRATAMENTOS OUTROS TRATAMENTOS TÉRMICOSTÉRMICOSTRATAMENTO SUB-ZEROTRATAMENTO SUB-ZERO
Alguns tipos de aço, especialmente os Alguns tipos de aço, especialmente os alta liga, não conseguem finalizar a alta liga, não conseguem finalizar a transformação de austenita em transformação de austenita em martensita.martensita.O tratamento consiste no resfriamento O tratamento consiste no resfriamento do aço a temperaturas abaixo da do aço a temperaturas abaixo da ambienteambienteEx: Nitrogênio líquido: -170oCEx: Nitrogênio líquido: -170oC
Nitrogênio + álcool: -70oCNitrogênio + álcool: -70oC
57
Elea
ni M
aria
da
Cos
ta -
DEM
/PU
CRS
OUTROS TRATAMENTOS OUTROS TRATAMENTOS TÉRMICOSTÉRMICOS MARTEMPERA E MARTEMPERA E AUSTEMPERAAUSTEMPERA
alternativas para evitar distorções e trincas
Related Documents
