Léa Nogueira Nishioka

leanogueiran@gmail.com

Tópico: Curva TTT

Objetivos:Saber interpretar as curvas de resfriamento isotérmicos (TTT). Comprender a relação da microestrutura com o temperatura, tempo e sua transformação.Saber específicar as microestruturas após um determinado ciclo de aquecimento e resfriamento

L + Fe C3

Fe C3

Fe C3Transformação magnética do

α + A3

A1

ACM + Fe C3

Hipo-eutetoide Hiper-eutetoide

0,50 0,83% 1%

Linha crítica

α

0,025%

2% 3% 4% 5% 6%

= austenitaα = ferrita = ferro delta

Aço Ferro fundido

Diagrama de transformação isotérmico

Curva TTT

No diagrama de fases o tempo não é levado em consideração, sendo assim as curvas TTT ou “C”, estabelecem o tempo e a temperatuta para a obtenção das microestruturas desejadas.

Como a curva é obtida?

A partir da temperatura de austenitização, resfria-se rapidamente o material até uma determinada temperatura e mantem-se esta constante até que ocorra a transformação da austenita (como visto nos diagramas de equilíbrio, a austenita é instável abaixo da temperatura eutetoide). Assim a transformação da austenita ocorre isotermicamente em uma dada temperatura o que pode ser comprovado pela analise metalográfica.Logo, as microestruturas obtidas, em várias temperaturas, são plotadas no gráfico: Temperatura X Tempo.

Diagrama de transformação isotérmico

Perlita

Levantamento da curva TTT para o aço eutetóide

Tem

pera

tura

0 C

Tempo log[s]

723 +0C

1- Amostra - aço eutetóide

A1

Início da transformação

Fim da transformação

+ Perlita ( + Fe3C)

Fim da transformação

Início da transformação

Início da transformação da martensita

Austenita

Austenita

1

2 3 4 51

Material 1- aço eutetóide

Microestrutura-Perlita

Material 2- aço eutetóideMicroestrut ura-Perlita

6

Austenita

Austenita

Posição 1- Material austenitizado Posição 2- Inicio da transformação em perlita, ou seja

microestrutura formada por austenita e perlita (1% ) Posição 3- Metade da transformação em perlita, ou seja

microestrutura formada por austenita e perlita Posição 4- Praticamente é o fim da transformação em

perlita ou seja microestrutura formada por austenita e perlita (99%)

Posição 5, e 6 - Não há alteração no tipo de microestrutura, ou seja, para o aço eutetóide a microestruturas será 100% de perlita.

Análise para o tratamento dos aços 1 e 2

Qual a diferença para as duas curvas de resfriamente anteriores?

A diferença não esta no tipo da microestrutura e simno tipo da granulação, ou seja para temperaturas

superiores ( mais próximas da linha A1) a perlitaformada é mais grosseira e quanto mais baixa atemperatura, mas ainda superior a temperatura docotovelo, mais fina a perlita, ou seja, material maisresistente.

Diagrama de transformação isotérmico.

A morfologia da perlita é diferente dependendo da temperatura de transformação. Resfriamentos próximos à temperatura eutetoide (de austenitização) levam à formação de perlita de maior tamanho de grão e com lamelas (das fases ferrita e cementita) de maior espessura (perlita grossa).

Diagrama de transformação isotérmico.

Quanto menor é a temperatura de transformação, menor é o tamanho de grão da perlita e menor é a espessura de lamela. A razão para tal é que são verificadas baixas taxas de nucleação e altas taxas de difusão próximas a temperatura eutetoide, o que resulta em estruturas relativamente grosseiras. Ao reduzir-se a temperatura de transformação, aumenta-se gradativamente a taxa de nucleação e reduz-se a taxa de difusão, resultando em estruturas mais refinadas.

Resfriamentos abaixo do “cotovelo” da curva TTT levam à formação da Microestrutura chamada Bainita

Bainita

Material Austenitizado

Austenita

Mi

Transformação Martensítica

Austenita

FINAL DA MARTENSITA

INICIO DA MARTENSITA

Quando a taxa de resfriamento é tal que Não se “toca” a curva TTT a microestruturaformada é chamada de martensita.

Transformação da Martensítica

Retardamento da transformação da austenita

O que pode alterar a curva TTT?1- Elemento de liga

Isto se dá porque não só o carbono, mas os elementos de liga

precisam ser recolocados quando a austenita se decompõem.

Sendo assim todos os elementos de liga deslocam a curva

TTT para a direita, retardando a transformação. Somente o

Cobalto desloca para a esquerda, fato este ainda não

explicado.

OBS: Em aços de baixa liga podemos resfriar sem tocar no

cotovelo obtendo uma estrutura martensítica

Continuação: O que pode alterar a curva TTT?2-Tamanho de grãoAs transformações se iniciam na região de mais alta energia,sendo assim quanto menor o tamanho de grão mais regiõesestão propicias as transformações, logo a curva se desloca

para a esquerda antecipando as transformações.

3- Homogeneidade da austenitaQuanto mais homogênia a austenita mais para a direita acurva se desloca, pois regiões de desordem alteram para aesquerda, sendo assim quanto menor a quantidades deimperfeições mais para a direita

Retardamento da transformação da austenita

Exercicio1- Identifique as microestruturas obtidas após cada

A

B

C

D

resfriamento para os materiais A, B, C e D. Para tanto considere o aço 1080.

Observação: Neste site você encontrará simulações para as transformações da austenita utilizando as curvas TTT.

http://www.matter.org.uk/steelmatter/metallurgy/7_1_2.html