1. Prefácio
Gostaria de compartilhar com vocês a identificação de “Ferrita” e “Austenita Retida”, como parte de uma série de artigos sobre identificação de estruturas similares em aços.
2. Identificação de ferrita e austenita retida
Como a Ferrita e a Austenita Retida não são corroídas, ambas aparecem brancas quando observadas ao microscópio. No entanto, eles podem ser facilmente confundidos se não forem observados adequadamente.
Felizmente, é relativamente fácil distinguir entre as duas estruturas dominando certos métodos. Dois métodos comuns incluem:
1. Distinguir da morfologia do tecido
A ferrita e a austenita retida frequentemente coexistem na microestrutura do aço hipoeutetóide que foi submetido à têmpera. Normalmente existem três formas de ferrita nessas partes temperadas: ferrita poligonal não dissolvida, ferrita proeutetóide maciça e ferrita proeutetóide reticular ou semi-reticular. Todas essas formas de ferrita são brancas e de aparência brilhante.
As ferritas poligonais e maciças têm limites bem definidos e são frequentemente encontradas nas áreas em branco entre as agulhas da martensita. Após uma inspeção mais detalhada, a fase branca e a fase martensita podem ser vistas no mesmo plano.
A ferrita reticular ou semi-reticular é finamente distribuída ao longo do limite de grão original da austenita.
A Austenita Retida, por outro lado, carece de limites bem definidos e sua forma muda com o formato da distribuição da agulha da martensita. Geralmente não existe sozinho, mas é combinado organicamente com a martensita em forma de agulha após a têmpera. Como resultado, sua cor é ligeiramente mais escura que a da ferrita, e o fenômeno da martensita em forma de agulha é frequentemente fracamente visível.
2. Inferido do processo de tratamento térmico
Se o tempo de preservação do calor de têmpera para o aço hipoeutetóide for insuficiente ou a temperatura for muito baixa, ferrita poligonal branca não dissolvida aparecerá na microestrutura resultante.
Fig. 1 ferrite poligonal branca não dissolvida
Conforme ilustrado na Figura 1, a microestrutura do aço 45 que foi submetido à têmpera com água a 760 ℃ por 25 minutos consiste em ferrita poligonal branca não dissolvida, martensita preta temperada com carbono médio, martensita cinza clara e uma matriz de austenita residual.
Se houver muitas peças no forno e o tempo de vazamento for excessivo, a taxa de resfriamento das peças será maior que a taxa de resfriamento em um forno de recozimento, mas menor que a taxa de resfriamento do ar de normalização. Alternativamente, se as peças forem deixadas no ar por muito tempo após o rosqueamento, a microestrutura resultante conterá ferrita proeutetóide maciça.
Fig. 2 ferrita proeutetóide maciça branca
Conforme representado na Figura 2, a microestrutura do aço 45 foi obtida após aquecimento a 840°C por 25 minutos, seguido de têmpera em água e revenido a 600°C por 60 minutos. A estrutura maciça branca é ferrita eutetóide, enquanto a estrutura restante é sorbita temperada.
Este resultado foi devido a múltiplas peças presentes no forno de aquecimento durante o teste, e a porta do forno não foi mantida fechada durante a têmpera, conforme necessário. Em vez disso, a porta do forno foi mantida aberta após a primeira amostra ter sido temperada e até a última amostra ter sido temperada.
Como resultado, nos últimos estágios da têmpera, aproximadamente metade das amostras temperadas apresentaram ferrita proeutetóide maciça. Esta quantidade aumentou de menos para mais com o prolongamento do tempo de têmpera, com o teor de ferrita proeutetóide maciça na última amostra temperada atingindo até 40% (fração volumétrica).
Devido à porta aberta do forno, quando a temperatura das peças no forno estava abaixo de AC3, a taxa de resfriamento das peças era maior que a do resfriamento (equivalente ao recozimento), mas menor que a do resfriamento a ar (equivalente à normalização). Isso resultou na precipitação de ferrita proeutetóide maciça.
Se a taxa de resfriamento de têmpera não fosse suficiente, a ferrita proeutetóide no aço era geralmente distribuída ao longo do limite de grão original da austenita na forma de uma rede ou semi-rede.
Fig. 3 ferrita proeutetóide reticular branca
Como mostrado na Fig. 3, a microestrutura do aço 45 após aquecimento a 900°C por 25 minutos e têmpera em óleo consiste em ferrita pré-eutetóide de malha fina branca, troostita preta temperada, bainita superior emplumada, martensita cinza claro e uma austenita residual. matriz.
A austenita residual, que não está no mesmo plano que a martensita, só é visível na estrutura temperada quando o calor de têmpera é severamente superaquecido. Na têmpera normal, a austenita residual não está presente de forma proeminente.
Fig. 4 austenita retida branca
Como mostrado na Figura 4, a microestrutura do aço 45 após aquecimento a 900°C por 25 minutos e têmpera em água consiste em martensita preta de médio carbono temperada e austenita residual branca.
A forma da austenita residual muda dependendo do ângulo em que ela cruza com a martensita.
3. Conclusão
Neste post apresentamos os métodos para identificação de ferrita e austenita retida. Esperamos que você ache esta informação útil.
Deve-se notar também que uma compreensão profunda do diagrama de fases ferro-carbono, combinada com as perspectivas discutidas no artigo, tornará o processo de identificação muito mais fácil.
