1. Classificação dos Aços
1.1. Aços são ligas com até 2% de Carbono em sua microestrutura.
1.1.1. Os aços comumente utilizados pela industria Metal Mecânica tem o seu teor de no máximo 2%, acima disso é classificado como Ferro-Fundido.
1.2. Os aços podem conter elementos de liga que melhoram sua propriedade mecânica, na temperabilidade, melhora resistência e aumento da dureza.
1.2.1. Ligas:
1.2.1.1. • Cromo (Cr)
1.2.1.2. • Manganês (Mn)
1.2.1.3. • Silício (Si)
1.2.1.4. • Molibdênio (Mo)
1.2.1.5. • Titânio (Ti)
1.2.1.6. • Tungstênio (W)
1.2.1.7. • Níquel (Ni)
1.3. Esses aços são classificados pelo teor de Carbono e Ligas contidas nele, ela é regulamentada pela norma ABNT. A identificação do aço é feita por 4 algarismos podendo aparecer letras que individualiza a composição química.
1.3.1. Exemplos:
1.3.1.1. SAE 1020 - é um aço comum com o teor de 20% de C.
1.3.1.2. SAE 15B35 - o B e indica a presença de Boro no aço, com 35% de C. O 5 mostra que temos Mn maior que 1%.
1.3.1.3. SAE 1045H - indica que os valores podem variar nas suas faixas de composição química.
2. Recozimento
2.1. O tratamento é uma união de processos de aquecimento e refrisamento. Para isso é necessário controlar as seguintes condições- Temperatura, Tempo, Atmosfera do Forno e Velocidade do resfriamento.
2.1.1. No tratamento deve de evitar duas dois fenômenos que é a oxidação e a descarbonetação.
2.1.1.1. Esses fenomenos podem ser evitados controlando a atmosfera do forno de aquecimento com gases.
2.1.1.1.1. Os gases são eles
2.1.1.1.2. Lembrando que esses gases devem ser adicionados com determinadas porcentagem na atmosfera do forno, pois pode ocorrer reações indesejadas.
2.2. O recozimento é realizado para as seguintes finalidades
2.2.1. Remoção de tensões internas devido aos tratamentos mecânicos.
2.2.2. Diminuir a dureza para melhorar a usinabilidade
2.2.3. Alterar as propriedades mecânicas como a resistência e a ductilidade
2.2.4. Modificações morfológicas (Esferoidização)
2.3. Também temos os tipos de recozimento.
2.3.1. Recozimento para alívio de tensões (qualquer liga metálica) - ele alivia as tençoes internas geradas por algum processo de usinagem por exemplo.
2.3.2. Recozimento para recristalização (qualquer liga metálica) - após a laminação é necessário realizar este procedimento para o recru-amento.
2.3.3. Recozimento para homogeneização (peças fundidas) - : melhorar a homogeneidade da microestrutura de peças fundidas através da difusão dos elementos
2.3.4. Recozimento total ou pleno (aços) - amolecer o aço para facilitar o trabalho no mesmo.
2.3.5. Recozimento para esferoidização - Melhora a usinabilidade, principalmente dos aços alto carbono e facilitar a deformação a frio.
3. Diagrama TTT e CCT
3.1. A austenita é o ponto de partida para vários tratamentos térmicos nas ligas de ferro, pois partindo da austenita é possível a transformação da liga em vários microconstituintes.
3.2. Esses diagramas são utilizados visualizar as transformações isotérmicas ao resfriar o metal em relação ao tempo.
3.2.1. TTT - Transformação – Tempo – Temperatura)
3.2.1.1. As curvas do grafico do tipo TTT estabelecem transformação da austenita e a estrutura e propriedades das fases. Ela é uma transformação isotérmica.
3.2.1.2. No gráfico existe curvas que indicam a porcentagem de transformação da estrutura, no inicio da transformação, apenas a austenita, em uma determinada temperatura e tempo a estrutura ao ser resfriada passa a se transformar gradativamente em perlita.
3.2.1.2.1. Pode se formar Perlita-Grossa e Perlita-Fina, elas se formam conforme a temperatura. Perlita fina - Se forma em torno de 540°C, com a diminuição da temperatura a difusão do C diminui. A perlita Grossa se forma a baixo da
3.2.1.2.2. Bainita - após a formação de perlita fina, ao resfriar ela começa a formar oitra estrutura, chamada de BAINITA. A microestrutura consiste nas fases ferrita e cementita.
3.2.1.2.3. Esferoidita - Se forma a partir de uma estrutura bainitíca ou perlítica, quando aquecida e deixada abaixo do eutetóide por um longo período de tempo. Ela aparece com um aspecto esférico alternados de Ferrita e Cementita.
3.2.1.2.4. Martensita - é feita a partir da austenita, uma solução sólida de carbono e ferro com um formato centro-estrutural cristalino cúbico, que é formado pelo aquecimento de ferro a uma temperatura de pelo menos 723 graus Celsius.
3.2.2. CCT - (Continous Cooling Transformation) ou Diagrama de transformação por resfriamento contínuo (TRC)
3.2.2.1. Neste gráfico o transformação tem início após um período de tempo que corresponde à intersecção da curva de resfriamento com a curva de início de reação, e termina com o cruzamento da curva com o término da transformação. Normalmente, não irá se formar bainita para aços ferro-carbono resfriados continuamente, pois toda a austenita se transformará em perlita. Para qualquer curva de resfriamento que passe por AB a austenita não reagida transforma-se em martensita.
3.2.2.1.1. MARTENSITA REVENIDA - como as tensões são muito grande na estrutura da martensita, ela tem que ser aliviada, através do processo de difusão, a formação da martensita revenida. Ela pode ser tão dura quanto a Martensita, mas com esse tipo de tratamento ela terá ductilidade e tenacidades melhoradas.
3.3. Os elemento de liga alteram completamente a formato da curva do gráfico do tipo TTT, adicionando elementos de liga o gráfico é deslocado para a direita. Isso facilita na transformação de MARTENSITA.
4. Diagrama Fe-C
4.1. O diagrama é resposavel por mostrar as fases do Fe-C correlacionando a temperatura e o teor de Carbono no metal.
4.1.1. As fases mais importantes descriminadas no gráfico são:
4.1.1.1. Líquido
4.1.1.2. Austenita (γ)
4.1.1.2.1. É uma fase sólida, não magnética, constituída de ferro na estrutura CFC.
4.1.1.3. Ferrita (α e δ)
4.1.1.3.1. Ferro puro com estrutura cristalina cúbica de corpo centrado, apenas uma pequena quantidade de C pode ser dissolvida.
4.1.1.4. Cementita Fe3C
4.1.1.4.1. Estrutura em forma de cristal ortorrômbico com um grande teor de C.
4.1.2. Os pontos de transformações relevantes no gráfico:
4.1.2.1. Peritético
4.1.2.1.1. O termo eutético se refere ao equilíbrio entre fases líquida e sólida.
4.1.2.2. Eutetóide
4.1.2.2.1. Austenita pode sofrer uma transformação eutetóide para produzir ferrita e cementita (Sólidas).
4.1.2.3. Eutético
4.1.2.3.1. Durante resfriamento uma fase líquida se transforma em, pelo menos, duas fases sólidas.