Efeito da fração de martensita na cinética de formação da austenita em um aço de baixo carbono.

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo sobre o efeito da fração volumétrica de martensita presente na microestrutura inicial e das várias taxas de aquecimento (0,1; 1,0; 5,0 e 13ºC/s) na cinética de formação da austenita no aquecimento contínuo; por meio do modelo clássico Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK) e da análise dilatométrica para um aço baixo carbono. A microestrutura prévia para a formação da austenita era constituída de: ferrita + martensita (com frações volumétricas de 0,35; 0,52; 0,71); martensita com uma pequena quantidade de bainita; martensita. Os resultados mostram que o aumento na taxa de aquecimento aumenta as temperaturas críticas (Ac1, Ac3 e Tq), e que a taxa de aquecimento exerce uma influência maior sobre Ac3. Verificou-se que, para taxas de aquecimento maiores que 1,0oC/s, a microestrutura inicial não afetou o intervalo de tempo de formação austenita. Para a taxa de aquecimento de 0,1ºC/s, o intervalo de tempo de formação austenítica foi maior para a microestrutura prévia martensítica, menor para a microestrutura prévia constituída de ferrita e perlita e intermediário para a microestrutura prévia constituída de ferrita e martensita. Devido ao revenimento da martensita no processo de austenitização, a influência da fração volumétrica desta fase na microestrutura inicial sobre as temperaturas críticas não foi significativa. No estudo da cinética de formação da austenita realizado por meio da equação Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK), verificou-se que existe uma relação logarítmica-linear entre a energia de ativação aparente e a taxa de aquecimento para todas as microestruturas analisadas. O aumento da taxa de aquecimento de 0,1 para 13ºC/s provoca uma redução da energia de ativação de 145,3 para 91,26 kJ/mol. O parâmetro n do modelo de JMAK encontrado neste trabalho foi de 1,4, o que indica que a nucleação austenítica ocorre preferencialmente nas interfaces entre os grãos ferríticos e os finos de carbonetos da martensita revenida.