Considerando o diagrama TTT para uma liga Fe-C com composição eutetoide (10.22), especifique a natureza final (em termos dos microconstituintes presentes e das porcentagens aproximadas de cada um deles) para uma pequena amostra que tenha sido submetida aos seguintes tratamentos tempotemperatura. Para cada caso, assuma que a amostra estava a
e que foi mantida nessa temperatura durante tempo suficiente para atingir uma estrutura totalmente austenítica e homogênea.
Resfriamento rápido até
, manutenção por 2 s e, então têmpera até a T ambiente.
Resfriamento rápido até
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você me mandou um exercício sobre o diagrama TTT para uma liga de ferro-carbono (Fe-C) na composição eutetoide, que é quando a liga tem aproximadamente 0,76% de carbono. A gente vai precisar entender como diferentes tratamentos térmicos afetam a estrutura microscópica dessa liga. Basicamente, vamos ver que tipos de microconstituintes (como perlita, bainita e martensita) aparecem após certos resfriamentos e tempos de manutenção em temperaturas específicas.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que em 760°C, nossa liga Fe-C está na região da austenita. A austenita é uma fase sólida do ferro com uma estrutura cúbica de face centrada que pode dissolver carbono. Como a amostra foi mantida nessa temperatura por tempo suficiente, ela ficou completamente austenítica e homogênea.
Passo 3
Agora, a gente resfria rapidamente a amostra até 400°C e mantém nessa temperatura por 2 segundos. No diagrama TTT, essa temperatura está na região onde pode ocorrer a formação de bainita. A bainita se forma em temperaturas intermediárias e oferece um bom equilíbrio entre resistência e tenacidade.
Passo 4
Depois de manter a amostra a 400°C por 2 segundos, ela é rapidamente resfriada até a temperatura ambiente (têmpera). Esse resfriamento rápido faz com que a austenita não consiga se transformar completamente em bainita, resultando na formação de martensita nas áreas que ainda estavam austeníticas. A martensita é extremamente dura, mas também mais frágil.
Passo 5
Para determinar as porcentagens, vamos considerar que a maioria da austenita se transforma em bainita durante os 2 segundos a 400°C. Suponhamos que cerca de 80% da estrutura se torne bainita. O restante, aproximadamente 20%, não teve tempo suficiente para se transformar e, ao serem resfriadas rapidamente até a temperatura ambiente, viram martensita.
Resposta
Após o tratamento térmico descrito, a microestrutura final da amostra consiste em aproximadamente 80% de bainita e 20% de martensita.