Aços & Ligas | Aços e Ferros Fundidos | Aços-carbono e Aços-liga

 Até agora foram considerados os efeitos da adição dos elementos de liga nos característicos mecânicos dos aços não-endurecidos, ou seja, no estado recozido ou normalizado, à temperatura ambiente. Antes de ser feita uma recapitulação geral desses efeitos, será conveniente abordar ou, em alguns casos, recordar a ação de tais elementos na austenita, na formação da martensita e no revenido.

No que se refere à formação da austenita, o aquecimento dos aços à temperatura de austenitização retém em solução na austenita todos os elementos de liga que estavam previamente dissolvidos na ferrita, como é óbvio, alterando as propriedades da austenita muito pouco, a não ser tornando-a um pouco mais dura ou resistente à deformação. Sua influência sobre o tamanho de grãos faz-se sentir principalmente no sentido de que elevam ligeiramente a temperatura de crescimento do grão. O tamanho de grão depende mais dos constituintes que não se dissolvem na austenita, como as inclusões não-metálicas, as quais forçam acentuadamente a elevação da temperatura de crescimento de grão da austenita, o que, em outras palavras, significa que tais inclusões podem evitar o crescimento de grão. É o caso de inclusões de nitreto de alumínio que previnem o crescimento de grão até temperaturas bem superiores a 925 graus C e , às vezes, da ordem de 1100 graus C. As inclusões de elevado teor de silício já não atuam da mesma maneira, pois se dissolvem em parte na austenita.

Os carbonetos, no caso de aço de composição até médio teor de carbono, também se dissolvem totalmente na austenita. Entretanto, para os aços de alto teor de carbono ou com elementos de liga que formam carbonetos, a solução destes não é total, sendo e alguns casos, como nos aços rápidos, impossível. Nessas condições, o efeito mais importante é no sentido de impedir o crescimento de grão. De qualquer modo, as propriedades finais dos aços são grandemente afetadas pela proporção da fase carboneto na austenita.

As figuras 14 e 15 são relativas à influência dos elementos de liga sobre o teor de carbono e a temperatura do eutetóide sobre o campo austenítico. A figura 14 mostra que alguns elementos elevam a temperatura de formação da austenita e outros a abaixam; entretanto, nenhum elemento de liga passa a composição do eutetóide a valores mais elevados. A figura 15 mostra os efeitos do manganês, cromo, molibdênio e silício sobre a faixa de existência de austenita. Como o manganês, atuam o níquel e o cobalto; o cromo praticamente elimina o campo austenítico com teores da ordem de 20%; do mesmo modo atua o molibdênio, que acima de cerca de 8,2% elimina o campo austenítico (114); o tungstênio igualmente, em teores de cerca de 12% impede a completa austenitização. O silício, apesar de não ser elemento formador de carboneto como o tungstênio e o molibdênio, também restringe o campo austenítico, até que acima de cerca de 8,5% não há possibilidade de ter-se austenita como único constituinte. Finalmente, o efeito do titânio no campo austenítico no sentido de restringi-lo paulatinamente é ainda mais acentuado, a ponto de um teor de 1% desse elemento praticamente eliminar a fase austenítica.

Fig. 14 – Influência dos elementos de liga sobre o teor de carbono e a temperatura do eutetóide.

 Fig. 15 – Efeito de certos elementos de liga sobre o campo austenítico.