Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

Procedimentos convencionais de tratamento térmico para produção de aços martensíticos
ordinariamente envolvem resfriamento contínuo e rápido de uma amostra austenitizada em algum
meio de têmpera, tal como água, óleo ou ar. As propriedades ótimas de um aço que tiver sido
temperatura e a seguir revenido podem ser obtidas somente se, durante o tratamento térmico de
têmpera, a amostra tiver sido convertida até um alto conteúdo de martensita; a formação de
qualquer perlita e/ou bainita resultará numa combinação outra que não a ótima de características
mecânicas. Durante o tratamento de têmpera, é impossível resfriar a amostra numa taxa uniforme em
toda a sua extensão - a superfície resfriar-se-á sempre mais rapidamente do que as regiões do
interior. Portanto, a austenita transformar-se-á ao longo de uma faixa de temperaturas, fornecendo
uma possível variação de microestrutura e de propriedades com a posição dentro de uma amostra.
O bem sucedido tratamento térmico de aços para produzir uma microestrutura
predominantemente martensítica através de toda a seção reta depende principalmente de 3 fatores:
(1) a composição da liga, (2) o tipo e caráter do meio de têmpera, e (3) o tamanho e forma da
amostra. A influência de cada um destes fatores é agora considerada.
11.5 - TEMPERABILIDADE
A influência da composição da liga sobre a capacidade de um aço para se transformar à
martensita através de um particular tratamento de têmpera está relacionada a um parâmetro
denominado temperabilidade. Para todo diferente aço existe uma correlação específica entre as
propriedades mecânicas e a taxa de resfriamento. "Temperabilidade" é um termo que é usado para
descrever a capacidade de umaliga para ser temperada pela formação de martensita como um
resultado de um dado tratamento térmico. Temperabilidade não é "dureza"; em vez disso, medições
de dureza são utilizadas para determinar a extensãode uma transformação martensítica no interior de
uma amostra. Um aço que tem uma alta temperabilidade é um que se endurece, ou forma martensita,
não somente na superfície mas num grande grau através de todo o interior; em outras palavras,
temperabilidade é uma medida da profundidade até onde uma liga específica pode ser endurecida.
O Teste Jominy de Têmpera da Extremidade
Um procedimento padrão que é largamente empregado para determinar temperabilidade é
o Teste Jominy de têmpera da extremidade. Com este procedimento, exceto para composição
da liga, todos os fatores que podem influenciar a profundidade até onde uma peça se endurece (isto
é, tamanho e forma da amostra e tratamento de têmpera) são mantidos constantes. Uma amostra
cilíndrica de 1 polegada (25,4mm) de diâmetro e 4 pés (100mm) de comprimento é austenitizada
numa temperatura prescrita durante um tempo prescrito. Após a remoção a partir do forno, ela é
rapidamente montada numa armação fixadora como esquematizada na Figura 11.2a. A
extremidade interior é temperada por um jato de água de especificadas vazão (taxa de escoamento)
e temperatura. Assim, a taxa de resfriamento é um máximo na extremidade temperatura e decresce
com a posição a partir deste ponto ao longo do comprimento da amostra. Após a peça ter-se
resfriado até à temperatura ambiente , uma estreita superfície plana de cerca de 0,015 polegadas
(0,4mm) de profundidade a partir da circunferência original é criada por lixamento ao longo do
comprimento da amostra e medições de dureza Rockwell são feitas nas primeiras 2 polegadas (50