Durante a fabricação até o produto final, os aços são aquecido e resfriado novamente, em alguns casos, mais de uma vez. Os diferentes tipos de tratamento térmicos podem ser descritos por um ciclo de temperatura . Mantendo  essa temperatura (imersão), e resfriamento. Com alguns tratamentos térmicos como normalização e tempera o aço-será aquecido a uma determinada temperatura de austenitização e depois de mantida a esta temperatura será resfriado novamente. A Estrutura obtida por normalização depende da velocidade de resfriamento. (FIGURA 1).

Figura1: A  Estrutura do aço é a mesma com velocidade de resfriamento diferente.

Com velocidades de resfriamento lento os pontos Ar3 e Ar1 são distintamente separados um do outro. A estrutura que consiste de perlita e de ferrita será formada. O aumento da velocidade de resfriamento  leva a conclusão de que o ponto Ar3 e o Ar1 coincidirão.Com  outro aumento da velocidade de resfriamento o ponto Ar1 será inferior. A estrutura consiste de perlita lamelar fina. A partir de uma certa velocidade de resfriamento, a velocidade mais baixa de resfriamento crítica, a martensita é formada na estrutura pela primeira vez. Um aumento adicional na velocidade de resfriamento, finalmente, conduz a uma estrutura de martensita pura. A velocidade de resfriamento requerida é chamada de”velocidade de resfriamento superior crítica”. (Figura 2).

O Diagrama ferro carbono é um diagrama de equilíbrio, I, E,  as linhas de transformações são válidas para “infinitamente” resfriamento lento. Dependendo da velocidade e do tempo de resfriamento leva a um deslocamento dos pontos de recalescencia no diagrama ferro carbono.

Figura 3: A velocidade de resfriamento e deslocamento dos pontos de transformação.

As estruturas, dependem das condições de modificação escolhidas tal que a temperatura de austenitização e a velocidade de resfriamento podem ser classificadas em três grupos correspondentes aos seus mecanismos de formação.

 figura 4. As faixas de temperatura são fortemente dependentes do conteúdo dos elementos de liga e das condições de resfriamento.

Fase Perlita: A altas temperaturas, tanto, o carbono e os elementos de liga são capazes de se difundir durante o processo de transformação, i. a uma mudança de difusão controlada.

Fase Martensita:Em altas temperaturas e temperaturas profundas, os atomos não conseguem difundir em tempo formando a fase martensita.

Fase Bainita:A fase Bainita é formada pela microdifusão dos atomos individuais.

Figura 4: Dimensões na temperatura varia, assim como mecanismos durante a formação da estrutura mais importante em aços não ligados (de acordo com a Hourgardy).

Dependendo da temperatura de formação e o teor de carbono que se distingue entre os tipos de bainita de baixo carbono, bainita, bainita superior, bainita inferior.(Figura 6)

O baixo teor de carbono da bainita é gerado a temperaturas comparativamente elevadas e tem uma aparência granular. A bainita superior é gerado a temperaturas mais elevadas do que a bainita inferior e consiste de lancetes com precipitações de cementita relativamente finas. Quanto mais baixa a temperatura tem se bainita com lancetes de ferrita, também, porem a  cementita no lancete foi precipitada na melhor forma.

Figura 6: Esquema e classificação de diferentes struturas bainiticas.

As propriedades mecânicas de um aço depende da temperatura de transformação na qual a transformação da austenita para a fase de perlita, bainita ou martensita . Figura 7.

Figura 8: Curva de dilatômetro de um aço de baixa liga com 0,25% C. 1,4% Cr Mo 0,5% e 0,25% V. Aquecimento e velocidade de resfriamento de 4k/min velocidade.

Para a curva de resfriamento o dilatômetro testa a peça a  partir da curva de resfriamento do provete dilatómetro um diagrama tempo-temperatura pode ser ajustado para cima em que o eixo do tempo é desenhado como um logaritmo. Se as temperaturas de transformação a partir de A.

Figura 8

   São introduzidos neste diagrama, uma curva característica de resfriamento que será obtida a partir da composição estrutural e a dureza à temperatura ambiente. (Fig 9) Haverá informações adicionais na composição estrutural, dureza e resistênca a tração.

Fig 9: Curva tempo-temperatura do dilatômetro especificado na fig 8.

Fig.10: Diagrama Tempo-temperatura-transformação(contínuo) de um aço 25 Cr Mo4.

Fig 11.Diagrama tempo-temperatura-transformação isotérmico de um aço 25 Cr Mo4

O tratamento térmico utilizado para os aços podem ser transferidos de forma esquemática a partir de um diagrama TTT.

Figura 12: Diagrama esquemático TTT com diferentes processos de tratamento de calor.

Curva 1: Normalização
Curva 2: Têmpera.
Curva 3: Endurecimento interrompido.
Curva 4: Martêmpera.
Curva 5: Austêmpera.
Curva 6: Recozimento contínuo

Inicio da precipitação da ferrita proeutetóide.

Início da transformação de  austenita em perlita, bainita ou martensita. Fim da transformação austenitica.

Esse texto foi traduzido por alunos da fatec-sp
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