Tamanho de Seção para Austêmpera e Gráfico de Dureza da Bainita

O que a austêmpera faz

A austêmpera resfria o aço em um banho mantido acima da temperatura em que a martensita começa a se formar, mantém-no ali até que a austenita se transforme em bainita, e então o deixa esfriar até a temperatura ambiente. O banho é normalmente um banho de sal quente. Como o aço nunca passa pela faixa de martensita durante a manutenção, nenhuma martensita fresca se forma, e a peça sai com uma estrutura bainítica juntamente com a baixa distorção que um resfriamento uniforme e moderado proporciona. A dureza é definida pela própria temperatura do banho, e não por uma etapa separada de revenimento. Um banho próximo da temperatura de início da martensita forma bainita inferior, que é a mais dura das duas formas, e um banho bem acima dela forma bainita superior, que é mais macia.

O limite do processo é a temperabilidade. A seção precisa resfriar da temperatura de austenitização passando pelo nariz do diagrama de transformação e atingir o banho antes que qualquer perlita se forme, então um aço com temperabilidade fraca só pode ser austemperado em seções finas. O manganês é a alavanca mais barata para isso, razão pela qual os limites de tamanho de seção na tabela abaixo são agrupados por carbono e manganês juntos. O tratamento também exige um resfriamento rápido o suficiente para evitar o nariz e um resfriamento posterior lento, e essas duas exigências se tornam mais restritivas entre si à medida que a seção engrossa.

Tamanho máximo de seção que pode ser austemperado

Limite de tamanho de seção por carbono e manganês

Fonte, Tabela 12.2 na página impressa 116 da fonte, que é a página 120 do PDF da cópia consultada. A tabela é reproduzida com o próprio valor da fonte para o maior diâmetro e espessura de chapa que podem ser totalmente austemperados.

A fonte imprime a primeira faixa de carbono como .95-1.05 e a sexta faixa de manganês como 0.0.90-1.20. Ambas são impressas acima em suas formas corrigidas e nenhum valor foi alterado. Diâmetros e espessuras de chapa estão em polegadas. A coluna de HRC máximo é a dureza que a própria bainita atinge, não a dureza de uma peça revenida.

Dureza que a bainita pode atingir

Martensita fresca versus bainita máxima

Fonte, Tabela 12.1 na página impressa 116 da fonte, que é a página 120 do PDF da cópia consultada.

A primeira designação é impressa como 10113 na fonte e não corresponde a um número AISI padrão. A linha é reproduzida conforme publicada. Rc é a dureza Rockwell C da estrutura conforme formada, antes de qualquer revenimento.

A segunda tabela é a razão pela qual a austêmpera não é uma rota para dureza máxima. Para a mesma análise, a bainita mais dura fica entre dois e sete pontos abaixo da martensita fresca, e a diferença aumenta à medida que o carbono cai. Acima de aproximadamente 40 HRC, uma peça austemperada é geralmente relatada como mais tenaz do que uma peça temperada e revenida na mesma dureza, e abaixo dessa dureza a condição temperada e revenida é tão boa ou melhor, então o processo é normalmente direcionado para a faixa superior. Estruturas mistas de bainita e martensita elevam a dureza além do teto da bainita, e são obtidas interrompendo a manutenção em vez de apenas alterar a temperatura do banho.

Dados de referência relacionados

A sequência de têmpera e revenimento para os graus que fornecemos está em guia de tratamento térmico de aço ferramenta, e as temperaturas das quais o processo parte estão em tabela de têmpera e revenimento de aço para ferramentas. O caso claro para austêmpera em um aço de têmpera total é o Aço para rolamentos 52100 usado para pistas de rolamentos, onde o tratamento é escolhido para conter a distorção, e os graus de trabalho a frio que mantemos e fornecemos, como Aço ferramenta D2 são geralmente levados por uma rota diferente. O que acontece quando uma estrutura bainítica ou martensítica sai errada é abordado em Tabela de solução de problemas de tratamento térmico de aço para ferramentas.

Compilado de Metallurgy of Steel for Bladesmiths and Others Who Heat Treat and Forge Steel (John D. Verhoeven). Os valores são reproduzidos das tabelas publicadas citadas acima e são um resumo de referência, e não uma especificação da Aobo Steel.