16.22. Martensita e Esferoidita

Uma vez formada, a martensita é usualmente frágil demais para ser utilizada. A ductilidade e a tenacidade da martensita podem ser aprimoradas e as tensões internas podem ser aliviadas através de um tratamento térmico conhecido por revenido ou revenimento, realizado em temperaturas entre 250 e 650°C. Primeiro, a martensita não revenida original transforma-se num tipo especial de martensita de baixo carbono, mais um precipitado de carbeto metaestável, chamado carbeto épsilon, cuja estrutura é hexagonal compacta (HC). Com o posterior aquecimento, a estrutura então muda para ferrita e cementita finamente divididas.
Podem ser utilizadas também variações da seqüência têmpera-revenido. A austêmpera consiste em resfriar rapidamente o aço até uma temperatura logo acima da temperatura (início da decomposição da austenita em martensita, Veja Figura 16.t, Tópico 16.18), mantendo-o nesta temperatura até que a bainita seja formada. A martêmpera é o resfriamento rápido até uma temperatura logo acima de e, após permanência nesta temperatura para obtenção de equilíbrio térmico, segue-se o resfriamento rápido (têmpera) até uma temperatura inferior a (final da decomposição da austenita em martensita, Veja Figura 16.t, Tópico 16.18), para obtenção de martensita. A ausforming é o resfriamento rápido até uma temperatura logo acima de , seguido de um trabalho mecânico efetuado na liga para distorcer a austenita, fazendo-se finalmente um resfriamento rápido para se obter a martensita. Estes dois últimos processos são normalmente seguidos por um revenimento.
Se um aço com microestrutura perlítica ou bainítica for aquecido até uma temperatura próxima da eutetóide (1) por um longo tempo (por exemplo, a aproximadamente 700°C por períodos muito longos ( ~24 horas), será formada uma microestrutura em que a fase cementita tem o aspecto esférico e que está encerrada numa matriz de ferrita. Tal tratamento térmico produz o crescimento e a coalescência das partículas de cementita. A microestrutura formada é denominada cementita globulizada ou esferoidita. Adicionalmente, se um aço de microestrutura martensítica for revenido também por um longo período de tempo em alta temperatura (por exemplo, 700°C), as partículas de cementita crescem, tornam-se esféricas e coalescem. A estrutura resultante é também de esferoiditas. As Figuras 16.z.2 apresentam microestruturas de amostras de um mesmo aço com partículas de esferoidita obtidas por MOR (microscopia óptica de reflexão ou microscópio metalúrgico).

Figura 16.z.2 – Fotomicrografia (microscópio metalúrgico) de um aço que possui uma microestrutura de esferoidita (cementita globulizada ou esferoidizada). As partes mais escuras correspondem aos aglomerados de partículas de esferoidita. Para ser conseguir esta globulização da cementita, o aço sofreu austenitização em temperaturas superiores a 900ºC por vários minutos, seguido de têmpera em água. Finalmente, a amostra foi revenida a 700ºC durante várias horas em caixa com coque (carvão mineral). É nesta última fase que a cementita agregou-se em formas esferoidizadas.