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Uma vez que a transformação martensítica não envolve difusão, ela ocorre quase que
instantâneamente; os grãos de martensita se nucleiam e crescem numa taxa muito rápida - a
velocidade do som dentro da matriz de austenita. Assim a taxa de transformação martensítica, para
todos os propósitos práticos, independente do tempo.
Grãos de martensita toma uma aparência em forma de placa (chapa) ou de agulha, como
indicado na Figura 10.13. A fase branca na micrografia é muito provavelmente austenita (austenita
retida) que não se transformou durante o rápido resfriamento. Como já foi mencionado
anteriormente, martensita bem como outros microconstituintes (por exemplo, perlita) podem
coexiistir.
Figura 10.13 - Fotomicrografia mostrando a microestrutura da martensita. Os grãos em forma de
agulha são de fase martensítica e as regiões brancas são de austenita que falhou em se transformar
durante o rápido resfriamento. 1220x. (Fotomicrografia cortesia de United States Steel
Corporation).
Sendo uma fase de não-equilíbrio, martensita não aparece no diagrama de fase ferrocarboneto
de ferro (Figura 9.20). A transformação austenita-à-martensita é, entretanto,
representada no diagrama de transformação isotérmica. De vez que a transformação martensítica é
sem difusão e instantânea, ela não está desenhada neste diagrama semelhantemente às reações
perlítica e bainítica. O começo desta transformação está representado por uma linha horizontal
designada M (início ou "start"em inglês) (Figura 10.14). Duas outras linhas horizontais e tracejadas,
rotuladas como M(50%) e M(90%), indica porcentagens da transformação austenita-à-martensita.
As temperaturas nas quais estas linhas estão localizadas variam com a composição da liga mas, não
obstante, devem ser relativamente baixas porque difusão de carbono deve virtualmente inexistir. O
caráter horizontal e linear destas linhas indica que a transformação martensítica é independente do
tempo; ela é uma função apenas da temperatura até à qual a liga é temperada ou rapidamente
resfriada. Uma transformação deste tipo é denominada uma transformação atérmica.
Figura 10.14 - O diagrama de transformação isotérmica completa para uma liga ferro-carbono de
composição eutetóide: A, austenita; B, bainita; M, martensita; P, perlita.
Considere-se uma liga de composição eutetóide que é muito rapidamente resfriada a partir
de uma temperatura acima de 727 o C (1341 o F) para , digamos, 165 o C (330 o F). A partir do
diagrama de transformação isotérmica (Figura 10.14) pode-se notar que 50% da austenita se
transformará imediatamente à martensita; e durante o tempo em que a temperatura for mantida
constante, não haverá nenhuma transformação adicional.
A presença de elementos de liga outros que não o carbono (por exemplo, Cr, Ni, Mo e
V) pode causar significativas mudanças nas posições e forma das curvas nos diagramas de
transformação isotérmica. Estas incluem (1) deslocamento do nariz da transformação austenita--àperlita
para maiores tempos (e também um nariz da fase proeutetóide, se tal existir), e (2) a
formação de um separado nariz da bainita. Estas alterações podem ser observadas comparando-se
Figuras 10.14 e 10.15, que são os diagramas de transformações isotérmicas para aços carbono e