Tratamento Térmico de Metais e Curvas TTT e CCT

No tratamento térmico das ligas ferrosas é realizada inicialmente a solubilização dos elementos de liga na matriz metálica do material. Ou seja, um dos objetivos do aquecimento do material é de solubilizar os elementos de liga na austenita após um determinado tempo em temperatura ideal. Cada material tem a sua temperatura e tempos ideais de solubilização. O resultado do tratamento térmico em termos de modificação de propriedades mecânicas e químicas irá ser alcançado graças a uma boa solubilização e pela velocidade de resfriamento adequada. Velocidades de resfriamento diferentes irão resultar em propriedades mecânicas e químicas diferentes.

Curva TTT AISI 4140. Tratamento Térmico
Curva TTT AISI 4140. Tratamentos Térmicos. Ref. ASM

Assim, para o maior domínio dos processos de tratamentos térmicos é necessário conhecer as curvas TTT e CCT do material. Empresas de tratamento térmico e fornecedores de serviços nestas áreas devem ter o conhecimento destas curvas para determinarem seu processo.

Para que serve a Curva TTT?

A curva TTT (Gráfico: Time – Temperature – Transformation / Tempo – Temperatura – Transformação) ajuda na previsão das transformações de fase do material para tratamentos térmicos que mantém o material numa temperatura elevada.

Aplicações típicas desta curva TTT são nos tratamentos térmicos de austêmpera dos aços e ferros fundidos, no controle de aquecimentos de ligas de aço inox para evitar a sensitização do material e a própria solubilização dos elementos de liga. A curva TTT em inglês e português tem a mesma abreviação.

Para que serve a Curva CCT?

A curva CCT (Gráfico: Continuous Cooling Transformation / Transformação em Resfriamento Contínuo) fornece informações de quais fases irão se formar em determinada liga com a velocidade de resfriamento aplicada pelo processo. Esta curva é muito útil para prever as propriedades mecânicas e e microestruturas de produtos temperados e no tratamento térmico de normalização.

Curva CCT Tratamento Térmico dos Aços
Curva CCT AISI 4140. Tratamentos Térmicos dos Aços. Ref. ASM

A curva CCT é a abreviação do termo em inglês e o termo correspondente português é TRC.

Cuidados com a Curva TTT e CCT

Deve-se tomar cuidado para utilizar o tipo de curva correta: TTT ou CCT. O uso incorreto irá danificar o processo de tratamento térmico ou indicar a microestrutura incorreta após o ciclo térmico aplicado.

As curvas são obtidas por experimentos práticos e estão atreladas às características da composição química e tamanho de grão dos materiais ensaiados. Assim, o ideal é obter as curvas TTT e CCT de seu fabricante.

Previsão de Outras Propriedades do Material

Além de prever os microconstituintes do material (Aço, Ferro Fundido, Alumínio, entre outros) é possível também prever qual será a dureza do material após o ciclo térmico.

Aços como AISI 4140 são típicos para Têmpera, onde a curva CCT tem grande aplicação.

A figuras apresentam curvas TTT e CCT deste tipo, que são utilizadas para definir os ciclos (curva de aquecimento, manutenção e curva de resfriamento) dos tratamentos térmicos.

Curvas TTT e CCT na Soldagem e outros Processos

Além da aplicação no desenvolvimento de processos de tratamento térmico, essas curvas também ajudam a identificar as fases que irão se forma na ZAC (Zona Afetada pelo Calor) na soldagem de um cordão. Por isso, este gráfico também se aplica na análise do ciclo térmico de soldagem e no tratamento térmico de cordões soldados.

Na têmpera superficial a curva CCT tem aplicação para se ter uma idéia do tempo de resfriamento. Mas devido a velocidade elevada do processo de resfriamento esta curvas podem não ser as indicativas do processo de fato.

 

Conclusão

  • As curvas TTT e CCT têm uso para prever propriedades e microestruturas em materiais metálicos submetidos a ciclos térmicos
  • Cada curva CCT e TTT fornece informações diferentes do material e deve ser escolhida conforme o caso a ser analisado
  • As curvas CCT e TTT são elaboradas para uma determinada composição química e tamanho de grão. Deve-se considerar isso na aplicação.

 

Esse assunto é abordado em nossos Treinamentos e Cursos de Tratamento Térmico e Engenharia de Materiais.

Procura mais conhecimento em Tratamento Térmico? Veja mais aqui.