Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

desta liga em relação às transformações que ocorrem durante o resfriamento. ( Adaptado a partir
de H.E.McGannon, Editor, The Making, Shaping and Treating of Steel, 9a. Edição, United
States Steel Coporation, Pittsburg,1971, p.1096).
Suficientemente interessante, a taxa crítica de resfriamento é diminuída mesmo na presença
de carbono. De fato, ligas ferro-carbono contendo menos do que cerca de 0,25%C não são
normalmente tratadas termicamente para formar martensita porque as requeridas taxas de
resfriamento são demasiado rápidas não são práticas. Outros elementos de liga que são
particularmente efetivas para tornarem os aços tratáveis termicamente são cromo, níquel,
molibdênio, manganês, silício e tungstênio; entretanto, estes elementos devem estar em solução
sólida com a austenita por ocasião da têmpera.
Em resumo, diagramas de transformação isotérmica e sob resfriamento contínuo são, num
sentido, diagramas de fase nos quais o parâmetro tempo é introduzido. Cada um é
experimentalmente determinado para uma liga de especificada composição, as variáveis sendo
temperatura e tempo. Estes diagramas permitem a previsão da microestrutura após algum período
de tempo para tratamentos térmicos à temperatura constante e sob resfriamento contínuo,
respectivamente,
10.7 - COMPORTAMENTO MECÂNICO DE LIGAS FERRO-CARBONO
Nós vamos discutir o comportamento mecânico de ligas ferro-carbono tendo as microestruturas
discutidas até agora, isto é, perlita fina e grossa, esferoidita, bainita e martensita. Para todas, exceto
martensita, 2 fases estão presentes (isto é, ferrita e cementita); e desse modo uma oportunidade para
explorar várias correlações entre propriedade mecânica-microestrutura que existe para estas ligas é
fornecida.
Perlita
Cementita é muito mais dura mas mais frágil do que a ferrita. Assim, o aumento a fração de Fe 3 C
num aço enquanto mantém-se outros elementos microestruturais constantes resultará num material
mais duro e mais forte. Isto é demonstrado na Figura 10.21a, na qual as resistências à tração e ao
escoamento bem como o número de dureza Brinell são graficados como uma função porcentagem
de carbono em peso (ou equivalentemente como a porcentagem de Fe 3 C) para aços que são
compostos de perlita fina. Todos os 3 parâmetros crescem com o aumento da concentração de
carbono. Porquanto a cementita é mais frágil, o aumento do seu teor resultará num decréscimo tanto
da dutilidade quanto da tenacidade (ou energia de impacto). Estes efeitos são mostrados na Figura
10.21b para os mesmos aços perlíticos finos.
Figura 10.21 (a) Resistência ao escoamento, resistência à tração e dureza Brinell versus
concentração de carbono para aços carbono comuns tendo microestruturas que consistem de perlita
fina. (b) Dutilidade (%EL e %AR) e energia de impacto Izod versus concentração de carbono para