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Definição: Diagrama tempo-temperatura-transformação
que apresentam curvas de início e término da transformação austenítica
para uma determinada temperatura e tempo.
O tratamento térmico é um processo que permite alterar as propriedades
físico-mecânicas do aço, utilizando ciclos de aquecimento e resfriamento,
sob condições controladas de temperatura, tempo, atmosfera e velocidade
de resfriamento. Tal processo é empregado quando se deseja adequar
as características do material a uma etapa do processo de fabricação
ou à condição de produto final. Para determinadas aplicações pode
existir o interesse de alterar parcialmente características especificas,
nestes casos é preciso combinar as etapas de aquecimento e resfriamento
sob determinadas atmosferas e/ou meios que permitam atender esta
alteração. Estes tratamentos são conhecidos como termoquímicos.
Assim o tipo de atmosfera ou meio exerce um papel fundamental no
tratamento térmico, alterando, parcialmente, a composição química
do aço ou evitando que ela ocorra na forma de uma descarbonetação.
Outra influência, tão importante quanto à citada, é auxiliar no
processo de transferência de calor e na forma de evitar a oxidação
do aço.
FATORES DE INFLUÊNCIA
Alguns fatores têm influência direta na posição
das linhas de início e fim de transformação das curvas TTT.
Um deles é o teor de carbono. O tamanho dos grãos e a homogeneidade
da austenita também podem influenciar no diagrama. Além
disso, os elementos de liga (com exceção do cobalto), que
são adicionados nos aços, deslocam as curvas de início e
fim da transformação para a direita, o que significa que
o processo será mais demorado.
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Há vários meios para aquecer e resfriar o material. O banho de sal
fundido é uma maneira de transportar calor para o aço e protegê-lo
contra oxidação e descarbonetação. Para o resfriamento, as alternativas
consistem em transferir o aço aquecido para óleo, água ou mesmo outro
banho de sal em temperaturas mais baixas.
Para auxiliar metalurgistas nos processos de tratamento térmico
existe a curva TTT. Trata-se de uma espécie de diagrama que descreve
o que acontece com o aço, por meio de um resfriamento a diferentes
velocidades, em diversas temperaturas abaixo de 723 0C, observando
a transformação isotérmica da austenita em perlita.
Diferentemente do diagrama de equilíbrio, a curva TTT considera
o fator tempo. Isso significa que o aço passará por transformações
de acordo com o tempo em que permanecer em determinada temperatura.
O diagrama é composto por duas linhas. A primeira representa o início
da transformação e a segunda, o fim. Com elas, é possível identificar
que a velocidade de transformação do aço é variável. É mais baixa
para temperaturas próximas da eutetóide (0,77% de carbono), cresce
para temperaturas intermediárias e volta a cair para as temperaturas
mais baixas.
Esses dados formam a característica básica desse diagrama, que
se assemelha a um joelho quando se aproxima dos 500° (austenita
se transforma em perlita). Quando a temperatura cai para menos de
200° um novo constituinte aparece instantaneamente, que é a martensita.
Sua formação não deveria ser representada na curva TTT, pois independe
do tempo. A queda de temperatura é a única responsável pela formação
da martensita.
EXEMPLOS DE CURVA TTT
Aço AISI 5140 com 0,43% C, 0,68% Mn e 0,93% Cr
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Aço AISI 4340 com 0,42% C, 0,78% Mn, 1,79 Ni, 0,80% Cr
e 0,33% Mo
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Fontes:
Adriano Ribeiro – Engenheiro Metalurgista – iMetais.com, InfoMet
Sérgio Sappak – Engenheiro Metalurgista – Armco do Brasil S.A.
Vicente Chiaverini – Aços e Ferros Fundidos – 7ª edição – ABM (Associação
Brasileira de Metalurgia e Materiais)
Escola de Engenharia Industrial Metalúrgica de Volta Redonda |
