Post on 10-Nov-2018
Finalidade dos tratamentos térmicos:ajuste das propriedades mecânicas através de alterações da microestrutura do material.
[8] Temperabilidade dos aços
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Martensita revenidaRecozimento subcrítico possibilita difusão de carbono damartensita TCC, reduzindo a sua distorção e fragilidade.
Revenido
MartensitaResfriamento até temperatura acima de Ms, seguindo-se tratamento isotérmico visando minimizar gradientetérmico na peça. Resfriamento entre Ms e Mf em meiopouco severo.
Martêmpera
Bainita e austenitaretida, cujatransformação forma martensita
Resfriamento rápido até temperatura abaixo do “cotovelo” mas acima de Ms, mantendo-se isotermicamente durante tempo adequado paratransformação bainítica.
Austêmpera
Preponderantementemartensita
Resfriamento normalmente rápido na região crítica(A3:Acm:A1), empregando meios de resfriamento fluidos(óleo, soluções aquosas).
Têmpera
ferrita e perlita finaResfriamento lento (ao ar) após austenitização.Normalização
ferrita e perlitagrosseira
Resfriamento muito lento após austenitização. Recozimento
MicroconstituintesProcedimentoTratamento
aço AISI 4140 – diagrama Transformação-Temperatura-Tempo:
Diagramas TTT e DRC
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Composição: 0,37C, 0,77Mn, 0,98Cr, 0,21 Mo. Austenitizado a 845 “C. Tamanho de grão austenítico ASTM 7-8 (22-32μm).
Temperabilidade dos aços
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Temperabilidade: capacidade de um dado aço transformar-seem martensita, microconstituinte com a maior resistência mecânica capaz de ser formado nesta mesma liga.
A formação da martensita depende da composição química e da microestrutura da austenita para transformação fora das condiçõesde equilíbrio termodinâmico (taxa de resfriamento).
Assim, um aço com alta temperabilidade é capaz de formar martensita em seções mais espessas (taxas de resfriamento baixas).
alta temperabilidade alta dureza≠
Fatores que afetam a temperabilidade
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Microestrutura: tamanhos de grão austenítico mais finos facilitama nucleação dos microconstituintes a serem formados durante otratamento térmico (resfriamento) – razão superfície/volume (S/V).
Composição química: a adição de elementos de liga normalmentecontribui para retardar as transformações de fase em equilíbrio.
+ Mo
Ensaio de temperabilidade (Jominy):
Temperabilidade dos aços
sup. plana
ensaios HRC
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distance from quenched end (in)Har
dnes
s, H
RC
20
40
60
0 1 2 3
600
400
200A → M
A →P
0.1 1 10 100 1000
T(°C)
M(start)
Time (s)
0
0%100%
M(finish) MartensiteMartensite + Pearlite
Fine Pearlite
Pearlite
Efeito da severidade de têmpera:
Resfriamento na têmpera
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Efeito da geometria da peça:
Posiçãocentro
superfície
Taxa de resfriamentobaixaalta
Durezabaixaalta
Estimar a dureza no centro de uma barra de aço AISI 8640,com 3” diâmetro, resfriada em água.
Aplicação curvas Jominy
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Estimar a dureza no centro de uma barra de aço AISI 8640,com 3” diâmetro, resfriada em água.
Aplicação curvas Jominy
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Resposta:Estima-se que adureza no centro dabarra de aço 8640com 3” seja deaproximadamente42HRC.
aço ARBL produzido como tira a quente:
Diagramas TTT e DRC online
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http://calculations.ewi.org/vjp/secure/TTTCCTPlots.asp
Tratamentos Térmicos
Bibliografia:
Chiaverini, V. Aços e Ferros Fundidos. ABM, São Paulo, 5a. ed., 1987, pp. 75-81.
Chiaverini, V. Tecnologia Mecânica. McGraw-Hill, São Paulo, 2a. ed., 1986, pp. 240-244.
American Society for Metals. ASM Handbook, Vol. 4: HeatTreating. 10th ed., 1991.
Callister Jr., W. D.; Rethwisch, D. G. Materials Science and Engineering: an Introduction. 8th ed., John Wiley & Sons, Inc., Danvers, 2010.
14Notas de aula preparadas pelo Prof. Juno Gallego para a disciplina Lab. Materiais de Construção Mecânica I.® 2015. Permitida a impressão e divulgação. http://www.feis.unesp.br/#!/departamentos/engenharia-mecanica/grupos/maprotec/educacional/