Estudo da cinética de formação da austenita no aquecimento contínuo em um aço microligado com Nb.

Abstract

A influência da taxa de aquecimento sobre a cinética e a evolução microestrutural de formação da austenita no aquecimento contínuo foi estudada e equações semi-empíricas, baseadas na equação de Johnson-Mehl-Avrami, quantificando a fração volumétrica transformada como uma função da taxa de aquecimento, da temperatura e do tempo foram propostas. Verificou-se que a formação da austenita no aquecimento contínuo, a partir de uma microestrutura inicial constituída de ferrita proeutetóide e perlita, ocorre em duas etapas, sendo a primeira delas a dissolução da perlita. A segunda etapa é a transformação da ferrita proeutetóide em austenita. As temperaturas críticas de formação da austenita no aquecimento contínuo (Ac1, Afi e Ac3) aumentam com o aumento da taxa de aquecimento, que exerce uma influência maior sobre a temperatura Ac3. A equação de Avrami (V=1-exp(-Kt^n)) ajustou-se bem aos dados experimentais, sendo que o parâmetro K da curva ajustada aos dados experimentais variou de, aproximadamente, 10^2 vezes para a formação da austenita a uma taxa de aquecimento de em relação a taxa de txa=1°C/s. O parâmetro n praticamente não variou com a taxa de aquecimento. O processo de formação da austenita, a partir de uma microestrutura inicial constituída de ferrita proeutetóide + perlita, é controlado principalmente pela segunda etapa da transformação, ou seja, é controlado principalmente pela transformação da ferrita proeutetóide em austenita. Para as duas taxas de aquecimento usadas no trabalho, a taxa de formação da austenita atinge o máximo aproximadamente em Afi, e a taxa de formação da austenita em função da temperatura é maior para a taxa de aquecimento de txa-1°c/s do que para a taxa de txa-1°c/s, o que diminui o intervalo de tempo de transformação para a taxa de aquecimento mais elevada, tornando a cinética de formação da austenita mais rápida para a taxa de aquecimento de txa=1°C/s do que para a taxa de txa=0,1°C/s.