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Texto Técnico | Transformação de Fases | Português | 21/03/2011
Autores: Alexsandro Rabelo, Daniele da Silva Ramos, Marcio Ferreira Hupalo, Nelson Batista de Lima
Palavras-chave: Ferro fundido nodular austemperado, transformações
Resumo: Nesse trabalho, foram estudados aspectos cinéticos da transformação bainítica incompleta em ligas de ferro nodular, contendo 2,36 e 2,68% Si. As amostras foram austenitizadas a 900°C, durante 90 minutos, e austemperadas a 320 e 370ºC, em tempos entre 1,5 e 60 minutos. A caracterização microestrutural foi realizada pelas técnicas de microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de Raios X (DRX) e microdureza Vickers. Foi desenvolvido um método de quantificação das frações transformadas por microscopia óptica. Devido ao elevado teor de silício, as ligas apresentaram o fenômeno de estase da transformação bainítica. As amostras tratadas a 320°C apresentaram microestrutura mais refinada e maiores frações transformadas para o início da estase da reação. As frações transformadas obtidas por DRX foram menores que as encontradas por MO. Esse fenômeno foi mais intenso para a menor temperatura de austêmpera. Curvas de transformação isotérmica foram obtidas para todas as condições estudadas. A cinética de transformação bainítica incompleta foi analisada segundo o modelo de Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK). Os valores do expoente n da equação JMAK variaram entre 0,15 e 0,67
Abstract: This work aimed at studying the kinetic aspects of the incomplete bainite transformation of ductile cast iron containing 2.36 and 2.68% silicon (in wt %). Samples were initially austenitized at 900°C during 90 minutes and then austempered at 320 and 370°C in times ranging from 1.5 to 60 minutes. Microstructural characterization was performed by light optical microscopy (LOM), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and Vickers microhardness tests. A LOM-based method for transformed fractions quantification has been developed. Due to its high silicon content, both alloys presented the bainite transformation stasis phenomenon. Samples austempered at 320°C displayed more refined microstructures and higher transformed volume fractions at the reaction stasis beginning. Low resolution is the main drawback for using light optical microscopy in the phase quantification. Transformed volume fractions determined by XRD showed smaller values than those obtained by LOM, mainly for the lower austempering temperature. Kinetic transformation curves have been determined for all studied conditions. The JohnsonMehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK) model was used to study the incomplete bainite transformation kinetics. Avrami exponents varied from 0.15 to 0.67.
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