Professor: Emerson Fernandes da Cunha

CURSO DE MECÂNICA DISCIPLINA – TECNOLOGIA MECÂNICA I

ÁREA DE CONHECIMENTO – TRATAMENTOS TÉRMICOS

Curvas Resfriamento Contínuo e

Transformação

(C.C.T. - Continuous Cooling Transformation)

DIAGRAMAS T T T

TEMPO-TEMPERATURA-TRANSFORMAÇÃO

Características gerais dessas curvas

• Cada curva T.T.T. é específica para determinado aço de composição conhecida.

• Nas ordenadas(y) temos as temperaturas de aquecimento. As temperaturas máximas de interesse vão até a região da austenita (Fe -C.F.C.) que em geral é a estrutura de partida dos tratamentos térmicos.

• Nas abscissas(x) correspondem os tempos decorridos, em escala logaritmica, para a transformação da austenita em outras estruturas.

Características gerais dessas curvas

• Associa-se as estruturas formadas no aço em questão em função da velocidade de resfriamento (considera-se o efeito cinético, a variável tempo).

• Convergem para as estruturas indicadas no diagrama de equilíbrio sempre que as taxas de resfriamento forem lentas.

Curvas T.T.T. construção

Processo de resfriamento lento a partir da

austenita para um aço eutetoide:

Recozimento (estrutura: perlita)

Curva T.T.T. para um aço com 0,77%

de carbono

Curva T.T.T. para um aço eutetoide (0,77% de “C”),

mostrando a transformação isotérmica de austenita para

perlita

Diferença de aspecto entre a perlita grossa e a

perita fina

Novas estruturas nos aços

• Bainita:Se formam a partir da

decomposição isotérmica da

austenita instável entre o

cotovelo da curva T.T.T. e a

isoterma Ms de inicio de

formação de martensita

• São dispersões

submicroscópicas de

carboneto de ferro e ferrita (Fe

α) com aspecto acicular.

• Ao lado em cima bainita

superior

• Ao lado embaixo bainita

inferior.

Resfriamento isotérmico para um aço

eutetóide para formação de Bainita:

Austêmpera

Aspecto da Bainita após preparo micrográfico no aço

austemperado

Região de formação de perlita e de bainita para

um aço eutetoide (0,77% C)

Novas estruturas nos aços Martensita:

• para subresfriamentos da austenita instável a temperaturas abaixo de Ms (por volta de 300ºC) surge o constituinte martensita;

• A transformação ocorre a partir da austenita e independe do fator tempo, no entanto, o resfriamento deve ser rápido o bastante de tal forma que a austenita não se transforme antes em outra estrutura;

• É uma solução super saturada de carbono no ferro α de aspecto acicular e de reticulado tetragonal.

Resfriamento rápido para obtenção de

martensita em um aço eutetóide: Têmpera

Aspecto da martensita após preparo micrográfico no aço

temperado

Velocidade insuficiente de têmpera:

Estrutura: Martensita e perlita

Estrutura de um aço eutetóide temperado com

velocidade insuficiente de têmpera: Perlita

(escura) e martensita (acicular)

Região de formação de martensita nas curvas

T.T.T.

Diversas curvas de resfriamento e as

respectivas estruturas formadas para um

aço eutetoide

AULA 10/09 – ATÉ AQUI

Microestruturas obtidas para um aço

eutetóide para diferentes velocidades de

resfriamento

Curva TTT esquemática para um aço

hipoeutetoide: presença da ferrita primária

Curvas T.T.T. para aços hipoeutetoides contendo baixo

carbono (esquerda) e médio teor de carbono (direita)

Curva T.T.T. para um aço

hipereutetoide (1,13% de C)

Curvas T.T.T. para um aço liga contendo

molibdênio mostrando os dois cotovelos típicos

dessas ligas

Fatores que afetam as curvas T.T.T.

• Quanto maior o teor de carbono e de elementos de liga no aço (com

exceção do Co) mais para a direita se deslocam as curvas,

facilitando a têmpera;

• Quanto maior o tamanho de grão da austenita antes do

resfriamento mais para a direita se deslocam as curvas facilitando a

têmpera. As transformações iniciam nos contornos de grão. Cabe

observar que o aumento do tamanho de grão prejudica as

propriedades do aço;

• Quanto mais homogênea a austenita (sem partículas de carboneto

impurezas etc...) mais para a direita se deslocam as curvas T.T.T.

facilitando a têmpera. Em geral quanto mais alta a temperatura de

aquecimento e quanto maior o tempo de permanência mais

homogênea a austenita.

Curvas C.C.T. para resfriamento contínuo sobrepostas as curvas TTT

para resfriamento isotérmico

• Muitos tratamentos

térmicos são feitos

com resfriamento

contínuo o que gera

um pequeno desajuste

nas curvas TTT que

como vimos são

construídas a partir de

um resfriamento

isotérmico

• As curvas CCT ficam

um pouco abaixo e a

direita das TTT sendo

construída até o

cotovelo apenas.

Curva de resfriamento contínuo (CCT) em

vermelho e isotérmico (TTT)em preto

Efeito da seção da peça sobre a

velocidade de resfriamento

Curvas de resfriamento de uma peça sobre um

diagrama de resfriamento contínuo