[21] Tratamentos para beneficiamento de aços: Têmpera: aumento de resistência i mecânica e dureza dos aços causado pela formação da martensita, um microconstituinte que usualmente apresenta um comportamento frágil. Revenido: tratamento subsequente à têmpera, cuja principal finalidade é o ajuste das proprieda- des mecânicas (especialmente a tenacidade). 1>
Resfriamento dos aços após austenitização: Diagrama de resfriamento contínuo do aço Cr-Mo ABNT 4140 Formação da martensita: fenômeno atérmico 2>
Resfriamento de uma barra de aço 1045 ø 10mm: água sem agitação água com aditivos
Resfriamento de peças na têmpera: gases água água + aditivos (sais, polímeros) óleo meios de resfriamento sem agitação com agitação 3>
Severidade de têmpera: a escolha do meio de resfriamen- to depende da dureza desejada, forma e dimensão da peça e da temperabilidade do aço utilizado. Defeitos espessuras diferentes (empenamento) tensões térmicas (trincamento) 4>
Influência da composição química: M s ( o C) = 521 353(%C) 225(%Si) 24,3(%Mn) 27,4(%Ni) 17,7(%Cr) 7(%Cr) 25,8(%Mo) elementos de ligas aumentam a temperabilidade e promovem endurecimento por solução sólida carbono equivalente (CE): aços com CE < 0,5 resistem mais ao trincamento provocado pela têmpera. Mn Mo Cr CE = C + + + + 5 5 10 Ni 50 5>
Microestrutura da martensita: 25 μm Aspecto das plaquetas de martensita em um aço 0,14%C temperado em água, após 1200 C/1h. ataque: nital 2%. 6>
Martensita: microconstituinte i t resultante t da transformação não difusional i da austenita, o qual está supersaturado com carbono. durante a transformação ocorrem simultaneamente dois fenômenos metalúrgicos: escorregamento e maclação. a falta de difusão dos átomos de carbono provocam a distorção do reticulado da ferrita que estaria em formação. austenita martensita : CFC tetragonal corpo centrado a combinação entre a distorção do reticulado e a geração de defeitos cristalinos (discordâncias) favorecem o endurecimento da martensita. 7>
O elemento carbono: carbono distorção do reticulado Interstícios octaédricos C Fe relação cristalográfica entre a austenita (CFC) e a martensita (tetragonal de corpo centrado) Interstícios tetraédricos 8>
O elemento carbono: carbono abaixamento da temperatura M s 9>
O elemento carbono: carbono alteração dos parâmetros de rede a o Austenita (CFC): o (A) = 3,548 + 0,044 (%C) Martensita (TCC): a(a) o c(a) o = = 2,861 2,861 + 0,013 0,116 resultado: ΔV ~ + 4% (%C) (%C) trincas 10>
O elemento carbono: carbono alteração da dureza da martensita Os tratamentos de beneficiamento somente são eficazes em aços com teor de carbono superior a 0,25% peso. 11>
O revenido: ajuste das propriedades mecânicas após a têmpera do aço. Etapa 1 (< 250 C): precipitação do carboneto ε (HC, metaestável) Etapa 2 (200 a 300 C): decomposição da austenita retida Etapa 3 (200 a 350 C): substituição do carboneto ε pela cementita e redução da distorção do reticulado TCC; Etapa 4 (> 350 C): coalescimento e esferoidização da cementita e recristalização da ferrita CCC; 12>
Efeito da composição química no revenido: HSS AL ARBL aço alta liga (HSS) Σ > 10% peso aço liga (AL) 5 < Σ < 10% peso aço baixa liga (ARBL) Σ < 5% peso 13>
Efeito combinado entre temperatura e tempo: Revenido de aço 0,1 C% peso Parâmetro de Holloman-Jaffe (P): P = T (20 + log t) [T] = [K] [t] = [horas] 14>
Bibliografia: Chiaverini, V. Aços e Ferros Fundidos. ABM, São Paulo, 5a. ed., 1987, pp. 89-98. 98 Reed-Hill, R. E. Princípios de Metalurgia Física. Ed. Guanabara Dois, 2a. ed., Rio de Janeiro, 1982, pp. 593-633. Chiaverini, V. Tratamentos Térmicos das Ligas Ferrosas. Assoc. Bras. Metais, São Paulo, 2a. ed., 1987, pp. 63-84 84. American Society for Metals. ASM Handbook, Vol. 4: Heat Treating. 10th ed., 1991. Notas de aula preparadas pelo Prof. Juno Gallego para a disciplina Materiais de Construção Mecânica I. 2009. Permitida a impressão e divulgação. http://www.dem.feis.unesp.br/maprotec/educacional.shtml/ 15