PMT3402 - Metalografia e Tratamentos Térmicos dos Metais (2020)

I) AÇOS CARBONO

 

1. Decomposição da austenita por difusão: nucleação e crescimento de ferrita de baixo e alto superesfriamento. Nucleação e crescimento de perlita. Recozimento e normalização.

 

2. Transformação martensítica. Mecanismos de transformação. Estruturas internas e morfologias. Martensitas maclada e escorregada. Termodinâmica das transformações martensíticas. Martensitas atérmicas e termicamente ativadas. Estabilização. Mecanismos de endurecimento e tenacidade. Têmpera dos aços.

 

3. Revenido dos aços carbono. Mecanismos. Estágios de revenido, recuperação e recristalização, precipitação de carbonetos e transformação da austenita retida. Curvas de revenido. Revenimento dos aços. Fragilização do revenido.

 

4. Estruturas bainíticas. Bainita superior e inferior. Curvas TTT.  Curvas de resfriamento contínuo e temperabilidade. Austêmpera.

 

5. Propriedades mecânicas de agregados ferrita-carbonetos. Estruturas lamelares versus estruturas esferoidizadas. Recozimento pleno. Endurecimento por solução sólida. Endurecimento por refino de grão. Endurecimento por encruamento. Arames de alta resistência. Recozimento pleno

 

II) AÇOS LIGADOS

 

6. Efeitos dos elementos de liga sobre a termodinâmica das transformações de fase. Efeito sobre a temperatura Ms. Tendência à formação de carbonetos. Interação do carbono com elementos substitucionais. Partição dos elementos de liga entre a ferrita e carbonetos. Propriedades dos carbonetos.

 

7. Efeito de elementos de liga na transformação eutetóide. Efeito sobre a estrutura e sobre as propriedades mecânicas dos aços ferrítico-perlíticos. Estabilidade de carbonetos. Carbonitretos e refino de grão; endurecimento por precipitação. Aços estruturais de baixa liga e alta resistência. Aços fabricados por laminação controlada.

 

8. Efeito de elementos de liga sobre as curvas TTT e sobre a temperabilidade dos aços ligados. Partição de elementos de liga e cinética de transformação. O efeito de elementos forte formadores de carbonetos e efeito do boro. Ensaios de temperabilidade. Seleção de materiais por temperabilidade, seleção de meios de têmpera. Aços para construção mecânica. Aços para cementação. Soldabilidade dos aços.

 

9. Revenido dos aços ligados. Mecanismos envolvidos e cinética. Fragilização do revenido reversível. Formação de carbonetos estáveis e dureza secundária. Fragilidade do revenido. Aços ferramenta e aços rápido.

 

10 Aços inoxidáveis. Efeito de teores elevados de elementos de liga sobre a termodinâmica das transformações. Aços inoxidáveis ferríticos, austeníticos, martensíticos e duplex. Aços inoxidáveis endurecíveis por precipitação. Sensitização e estabilização. Aços resistentes ao calor.

 

 

III) FERROS FUNDIDOS

 

11 Ferros fundidos cinzentos, nodulares e brancos. Mecanismos de solidificação de ferros fundidos. Nucleação e crescimento de grafita. Elementos grafitizantes e formadores de carbonetos, perlitizantes e ferritizantes. Correlação estrutura x propriedades mecânicas.

 

12 Tratamentos térmicos de ferros fundidos. Maleabilização, ferritização, normalização e têmpera. Grafitização durante tratamento térmico. Reação bainítica em ferros fundidos nodulares austemperados.

 

IV) LIGAS NÃO FERROSAS

 

13 Ligas de cobre. Cobre tough pitch, cobre eletrolítico, cobre livre de oxigênio. Ligas Cu-P, latões, bronzes e bronzes de alumínio.

 

14 Ligas de alumínio. Alumínio comercial. Ligas endurecíveis por precipitação. Ligas de fundição e ligas trabalhadas.

 

15 Ligas de níquel e cobalto. Superligas à base de níquel.

 

16 Titânio e suas ligas. Ligas de titânio biocampatíveis. Titânio (a+b) e Ti (b).

 

BIBILOGRAFIA

 

1.    ASM Metals Handbook vols. 1, 2, 4, 7 e 8.

2.    Tschiptschin, A.P.; Sinatora, A. Goldenstein, H. - Metalografia dos Aços – ABM – 1988

3.    Bhadeshia, H. and Honeycombe, R.H. – Steel: Microstructure and Properties, 3a edição, Butterworth-Heinemann, 2006).

4.    Krauss, G. Steels: Processing, Structure, and Performance - ASM International – 2005.

5.    MEI, P.; SILVA, A. C. – Aços e Ligas Especiais, 2ª edição, Editora Edgar Blucher, 2006.

6.    Colpaert, H. – Metalografia dos Produtos Siderúrgicos, Editora Edgar Blucher, Comuns, 2009

7.    Guesser, W.L. – Propriedades mecânicas dos ferros fundidos – Editora Edgar Blucher, 2009.

8.    Não ferrosos - Notas de aula do Prod. Jorge Finardi publicadas no site

 

CRITÉRIO DE APROVAÇÃO

 

A = (2P + T)/3 sendo P a nota das provas e T a nota de trabalhos práticos

 

T = (L + M)/2 sendo L a média das notas de laboratório e M a nota da monografia.(opcional)

 

SITE DA DISCIPLINA: www.pmt.usp.br/pmt3402

 

No site da disciplina encontram-se as transparências utilizadas na aula, listas de exercício, leituras complementares, avisos.

 

 

I) LIGAS FERROSAS

 

1. Aços recozidos. Medida de fração volumétrica de ferrita e perlita. Estimativa de propriedades mecânicas. Medidas de dureza.

 

2. Aços temperados. Cementação. Experiência de cementação e têmpera.

 

3. Avaliação da microestrutura e penetração de dureza. Experiência de revenido de aços. Curvas de revenido. Usar parâmetro de Larson-Muller.

 

4. Ensaio Jominy. Fazer o tratamento, avaliar a temperabilidade e observar a microestrutura. Estruturas soldadas.

 

5. Ferros fundidos cinzentos e nodulares.

 

6. Ferros fundidos tratados termicamente. Tratamento térmico de FoFo.

 

7. Aço ferramenta. Levantar curva de efeito de Tg na microestrutura e propriedades.

 

8. Aço inoxidável. Experiência de sensitização de aço inoxidável austenítico

 

I) LIGAS NÃO FERROSAS

 

9. Ligas de Cu. Tratamento térmico de liga Cu-Al.

 

10. Ligas de Al. Estudo do envelhecimento de ligas de Al endurecíveis por precipitação

 

11. Ligas de Ni.

 

12 Ligas de Ti. Tratamento térmico de liga Ti-6Al-V