Curvas tempo temperatura
transformação-T.T.T. e curvas C.C.T.
continuous cooling transformation
Características gerais dessas curvas
• Cada curva T.T.T. é específica para determinado aço de
composição conhecida.
• Nas ordenadas temos as temperaturas de aquecimento. As
temperaturas máximas de interesse vão até a região da
austenita (Fe γ-C.F.C.) que em geral é a estrutura de partida
dos tratamentos térmicos.
• Nas abscissas correspondem os tempos decorridos para a
transformação da austenita em outras estruturas em escala
logaritimica.
• Associa as estruturas formadas no aço em questão em
função da velocidade de resfriamento (considera o efeito
cinético, a variável tempo) .
• Convergem para as estruturas indicadas no diagrama de
equilíbrio sempre que as taxas de resfriamento forem lentas.
Curvas T.T.T. construção
Curva T.T.T. para um aço com 0,77%
de carbono
Curva T.T.T. para um aço eutetoide (0,77% de “C”),
mostrando a transformação isotérmica de austenita para
perlita
Processo de resfriamento lento a partir da
austenita para um aço eutetoide:
Recozimento (estrutura: perlita)
Diferença de aspecto entre a perlita grossa e a
perita fina
Novas estruturas nos aços
• Bainita:Se formam a partir da
decomposição isotérmica da
austenita instável entre o
cotovelo da curva T.T.T. e a
isoterma Mi de inicio de
formação de martensita
• São dispersões
submicroscópicas de
carboneto de ferro e ferrita (Fe
α) com aspecto acicular.
• Ao lado em cima bainita
superior
• Ao lado embaixo bainita
inferior.
Resfriamento isotérmico para um aço
eutetóide para formação de Bainita:
Austêmpera
Aspecto da Bainita após preparo micrográfico no aço
austemperado
Região de formação de perlita e de bainita para
um aço eutetoide (0,77% C)
Novas estruturas nos aços
• Martensita: para
subresfriamentos da austenita
instável a temperaturas abaixo
de Mi (por volta de 300ºC)
surge o constituinte martensita
• A transformação ocorre a partir
da austenita e independe do
fator tempo, no entanto, o
resfriamento deve ser rápido o
bastante de tal forma que a
austenita não se transforme
antes em outra estrutura.
• É uma solução super saturada
de carbono no ferro α de
aspecto acicular e de
reticulado tetragonal
Resfriamento rápido para obtenção de
martensita em um aço eutetóide: Têmpera
Aspecto da martensita após preparo micrográfico no aço
temperado
Velocidade insuficiente de têmpera:
Estrutura: Martensita e perlita
Estrutura de um aço eutetóide temperado com
velocidade insuficiente de têmpera: Perlita
(escura) e martensita (acicular)
Região de formação de martensita nas curvas
T.T.T.
Diversas curvas de resfriamento e as
respectivas estruturas formadas para um
aço eutetoide
Microestruturas obtidas para um aço
eutetóide para diferentes velocidades de
resfriamento
Curva TTT esquemática para um aço
hipoeutetoide: presença da ferrita primária
Curvas T.T.T. para aços hipoeutetoides contendo baixo
carbono (esquerda) e médio teor de carbono (direita)
Curva T.T.T. para um aço
hipereutetoide (1,13% de C)
Curvas T.T.T. para um aço liga contendo
molibdênio mostrando os dois cotovelos típicos
dessas ligas
Fatores que afetam as curvas T.T.T.
• Quanto maior o teor de carbono e de elementos de liga no aço (com
exceção do Co) mais para a direita se deslocam as curvas,
facilitando a têmpera.
• Quanto maior o tamanho de grão da austenita antes do
resfriamento mais para a direita se deslocam as curvas facilitando a
têmpera.As transformações iniciam nos contornos de grão .No
entanto o aumento do tamanho de grão prejudica as propriedades
do aço
• Quanto mais homogênea a austenita (sem partículas de carboneto
impurezas etc...) mais para a direita se deslocam as curvas T.T.T.
facilitando a têmpera. Em geral quanto mais alta a temperatura de
aquecimento e quanto maior o tempo de permanência mais
homogênea a austenita
Curvas C.C.T. para resfriamento contínuo sobrepostas as curvas TTT
para resfriamento isotérmico
• Muitos tratamentos
térmicos são feitos
com resfriamento
contínuo o que gera
um pequeno desajuste
nas curvas TTT que
como vimos são
construídas a partir de
um resfriamento
isotérmico
• As curvas CCT ficam
um pouco abaixo e a
direita das TTT sendo
construída até o
cotovelo apenas.
Curva de resfriamento contínuo (CCT) em
vermelho e isotérmico (TTT)em preto
Efeito da seção da peça sobre a
velocidade de resfriamento
Curvas de resfriamento de uma peça sobre um
diagrama de resfriamento contínuo