AusformingAplicação Aços ligados que possuem significativa estabilidade da austenita

super-resfriada.

Temperatura Deformação do material austenitico é feita abaixo de A1 (600-650).

Mecanismo Deformação forma estrutura gera alta densidade de discordâncias da austenita deformada. Essa estrutura resulta numa martensita com maior resistência mecânica.

Revenido pós tempera Fixação das discordâncias pelos átomos de carbono e pelas partículas de carbonetos formados no revenido. No revenido é feita a precipitação dos carbonetos, resultando num menor teor de carbono da martensita e consequentemente numa martensita menos frágil, cedendo um nível aceitável de dutilidade, apesar da resistência elevada.

Objetivo Aumentar resistência mecânica da martensita.

Desvantagem Necessidade da utilização de equipamentos potentes para deformação, pois o aço deve ser submetido a grandes reduções (50%) em temperaturas relativamente baixas, em que a resistência a deformação é elevada.

Tratamentos Termomecânicos de Aços à Baixa Temperatura

Tratamentos Termomecânicos de Aços à Baixa Temperatura

Aplicação Aços ligados com estabilidade da austenita super-resfriada, nos aços ao carbono e baixa e media liga. Nos aços ao carbono para construção mecânica, de baixa e media liga, atinge-se limite de resistência de 2200-2600MPa e deformação de 7,8%.

Temperatura Não deve ser muito elevada para que não ocorra recristalização, o que causaria diminuição do grau de endurecimento.

Velocidade de Têmpera Tempera deve ser rápida para evitar recristalização estática e conservar a estrutura de poligonização dinâmica até o inicio da transformação martensita.

Mecanismos 1) Deformação na região de estabilidade termodinâmica da austenita.

2) Têmpera em martensita3) Revenido

Resultado Martensita herda a subestrutura da austenita não recristalizada, resultando em aumento das propriedas mecânicas do aço. Austenitas bem poligonizadas resultam cristais e paquetas finas de martensita com propriedades ideais. A martensita herda a estrutura de discordâncias dos subcontornos da austenita deformada a quente. Aumento da resistência à propagação de trincas. (tenacidade a fratura)

TTMAT X TTMBT Maior plasticidade que obtida no ttmBt. Propriedades mecânicas obtidas são menores q as do ttmBt.

Para obter um limite de resistência equivalente entre os dois processos, seria necessário elevar-se o teor de carbono do aço, temperar e revenir em baixa temperatura, mas o aço apresentaria, neste caso, tendência à fratura frágil, alem disso as trincas de fadiga se propagariam rapidamente, conduzindo à fratura frágil súbita com tensões menores que o limite de escoamento.

Tratamento Termomecânico com Deformacao Durante a

Transformação Perlítica“ISOFORMING”

Procedimentos 1) Austenitizacao 2) Resfriamento até temperatura de transformacao perlitica3) Deformacao durante transformação perlitica, que diminui

o período de incubação da transformação perlitica.

Resultados Estrutura de subgrao fino da ferrita (1<mícron) como resultado da poligonizacao durante deformacao plastica (recuperação dinamica) e nos intervalos de reducoes (recuperação estática)

Substituição das lamelas de carbonetos por partículas esféricas da ordem de 0,01/0,1 micros uniformemente distribuídas, que podem ser nucleadas nas discordandicas da austenita e surgir como resultado da fragmentação das lamelas de carbonet com a deformacao e esferoidização subseqüente.

Limite de escoamento mais elevado que do aço com estrutura ferrita-perlita.

Maior tenacidade. Desvantagem Aço a baixa temperatura possui resistência elevada à deformação.

Laminação Controlada

Aplicação Aços de baixo carbono com micro-adições de elementos formadores de carbonetos e nitretos, como o vanádio, nióbio e titânio.

Objetivos Forma estrutura de pequenos graos de ferrita poligonizada e partículas dispersas de carbonetos, resultando no aumento do limite de escoamento, diminuição da temperatura de transição dutil-fragil e melhoria da soldabilidade.

Temperaturas Início: 950 CFinal da deformação: 700-800 C

Processos 1) Encruamento2) Recristalização da austenita3) Encruamento e poligonização parcial da austenita4) Precipitação de carbonetos5) Transformação austenita em ferrita6) Poligonização da ferrita7) Precipitação de carbonetos e nitretos de elementos de liga

no interior da ferrita poligonizada. (endurecimento por dispersão). Esses carbonetos impedem o crescimento dos graos.

8) Têmpera9) Revenido

Variáveis Grau de reduçãoVelocidade de resfriamento

Tratamentos termomecânicos das ligas envelhecíeis.

BAIXAS TEMPERATURASObjetivo Aumentar propriedades de resistênciaProcessos

1) Têmpera2) Deformação a frio 3) Envelhecimento -

Fatores que aumentam dureza a) Encruamento da deformação a frio

b) Discordâncias que facilitam nucleação de fases, diminuindo a estabilidade termodinâmica da liga e aumentando a precipitação e a dureza final.

c) Não ocorre recristalização no envelhecimento, porém ocorre poligonização que fazem diminuir a dureza.

Observações Envelhecimento normal aumenta o limite de resistencia e de escoamento, diminuindo a dutilidade.

ALTAS TEMPERATURASObjetivo Aumentar propriedades de resistênciaProcessos

1) Deformação a quente2) Tempera a partir da temperatura de deformação3) Envelhecimento – apos 1 e 2 é necessário se obter

uma solução solida supersaturada e não-recristalizada, com aumento da densidade de defeitos como discordâncias livres de contornos de sub-grão.

Aumento das propriedades de resistência devido aos defeitos introduzidos e a precipitação uniforme nos contornos de sub- grão e nas discordâncias individuais.

ALTAS e BAIXAS TEMPERATURASProcessos 1) Deformação mecânica

2) Solubilização em alta temperatura3) Têmpera4) Deformação em baixa temperatura5) Revenido

Obtém menor plasticidade que TTMAT e maior resistência mecânica.