Tratamento Térmicos - Teste 2

• Proporciona durezas maiores que a cementação.
• Um aço nitrurado é considerado dimensionalmente mais estável e pode ser utilizado a temperaturas mais elevadas (até 500°C).
• Menor risco de falhas, pois os processos críticos ocorrem antes do tratamento.

1. Arrefecimento por radiação: A temperatura alta provoca vaporização do líquido, formando uma camada de vapor que isola a peça.

2. Arrefecimento por ebulição: A temperatura da peça diminui até um ponto onde a vaporização cessa, maximizando a velocidade de arrefecimento através da transferência de bolhas gasosas.

3. Arrefecimento por convecção: A perda de calor ocorre por convecção, uma vez que a temperatura da peça não alimenta mais a ebulição do líquido.

A velocidade de arrefecimento não é constante. Inicialmente, é mais lenta, atinge um máximo durante a ebulição e depois diminui. Apesar disso, os tempos de arrefecimento são considerados extremamente rápidos.

O arrefecimento por ebulição é crucial porque maximiza a velocidade de arrefecimento, promovendo a transferência de calor através das bolhas gasosas que se formam na superfície da peça, resultando em um arrefecimento rápido.

Durante o arrefecimento por radiação, a temperatura da peça diminui lentamente devido à formação de uma camada de vapor que isola a peça do líquido, resultando em uma velocidade de arrefecimento inferior ao esperado.

À medida que a espessura da peça aumenta, a diferença de dureza entre a periferia e a zona central diminui. Em espessuras muito pequenas, a diferença de dureza é mínima. Além disso, quanto maior a espessura, menor será a dureza máxima possível de induzir no aço devido à diminuição das velocidades de arrefecimento.

Quanto mais severo for o meio de arrefecimento, maior será a dureza possível de conferir ao aço. Por exemplo, a água proporciona uma dureza maior em comparação ao óleo, conforme indicado nas curvas de dureza.

O ensaio de Jominy é um teste normalizado que avalia a evolução da dureza entre a periferia e o núcleo de uma amostra de aço tratada termicamente. Ele utiliza um provete com geometria definida e normalizada, permitindo a comparação da temperabilidade do aço.

1. Maquinagem do provete: O provete é preparado seguindo uma norma específica.

2. Tratamento térmico: O provete é tratado termicamente para normalizá-lo, resultando em uma microestrutura perlítica fina.

3. Austenitização: O provete é austenitizado, consultando os diagramas de aço para determinar a temperatura correta.

4. Colocação no dispositivo de ensaio: Após a maquinagem, normalização e austenitização, o provete é colocado rapidamente no dispositivo de ensaio (em até 5 segundos).

A geometria do provete, incluindo a proximidade da coluna de água, resulta em diferentes velocidades de arrefecimento. As zonas mais próximas da coluna de água arrefecem mais rapidamente do que as zonas mais afastadas, levando a variações nas propriedades mecânicas do material.

Os termopares são utilizados para monitorizar a evolução da temperatura em diferentes pontos da amostra, permitindo uma análise mais precisa do comportamento térmico do provete durante o arrefecimento.

Os tipos de provetes mencionados são: 1. Provete standard; 2. Provete preparado para medições da temperatura; 3. Provete preparado para ensaios de dureza.

Após a realização dos ensaios de dureza, obtém-se tipicamente uma curva que representa a relação entre a dureza e a profundidade ou tempo de arrefecimento, sendo importante para entender as propriedades mecânicas do material tratado termicamente.

As zonas periféricas que arrefecem mais rapidamente apresentam durezas mais elevadas, enquanto as zonas mais afastadas do centro também mostram durezas mais altas.

1. Teor em carbono: Quanto maior o teor em carbono (até 0,77% ou 0,8%), maior a dureza. Após essa porcentagem, a dureza tende a estabilizar ou diminuir.

2. Teor em elementos carburígenos: Quanto mais elevado o teor em elementos que formam carbonetos, maior a dureza máxima.

3. Teor em outros elementos de liga: Quanto maior o teor nos restantes elementos de liga, maior será a dureza máxima.

A temperabilidade é a distância máxima em que a dureza do aço é superior ou igual a 50 HRC. Ela é influenciada pela forma da curva de resfriamento, que é afetada por fatores como a composição química do aço e as condições de resfriamento.

1. Teor em elementos de liga: Diferentes influências dependendo do tipo de elemento.
2. Teor em carbono: O teor de carbono também afeta a temperabilidade.

O revenido tem como objetivo:

• Reduzir a fragilidade da estrutura martensítica, aumentando a resistência ao choque.
• Aumentar a tenacidade das estruturas, permitindo que o aço seja aplicado efetivamente.

As etapas do ciclo térmico durante o revenido são:

1. 80°C a 200°C
2. 200°C a 300°C
3. 300°C a 400°C
4. 400°C a 600°C

A resistência ao choque tende a aumentar com a temperatura do revenido, mas há um intervalo de temperaturas onde essa resistência diminui. Portanto, essas temperaturas devem ser evitadas.

A dureza tende a diminuir com o aumento da temperatura do revenido. É necessário encontrar um compromisso entre a dureza desejada e a resistência ao choque do aço.

As etapas do revenido e suas transformações microestruturais são:

A martensite rejeita carbono, perdendo parte do seu grau de tetragonalidade. O carbono rejeitado combina-se com o ferro, formando carbonetos de transição, que têm maior teor de carbono que a cementite.

• Aumento da tenacidade e resistência ao choque (devido à perda de tetragonalidade).
• Diminuição do volume específico (resultante da diminuição do grau de tetragonalidade e contração do aço).

A austenite residual se transforma em bainite e alguns carbonetos, resultando em uma diminuição da tenacidade e resistência ao choque, além de um aumento da dureza e do volume específico.

Nesta faixa de temperatura, a transformação da austenite em bainite resulta em uma diminuição da tenacidade e resistência ao choque, levando a estados mais frágeis, conhecido como fragilização ao azul.

A martensite perde totalmente a tetragonalidade e se transforma em ferrite. Os carbonetos de transição rejeitam parte do carbono, formando cementite, e a bainite se transforma em ferrite.

Durante o revenido a temperaturas entre 400°C e 600°C, a tenacidade e a resistência ao choque aumentam, enquanto a dureza diminui.

O objetivo do revenido em relação à fragilidade do aço martensítico é diminuir a fragilidade para permitir a utilização prática da peça, mantendo uma dureza elevada.

Durante o revenido a altas temperaturas, a microestrutura do aço se transforma em uma matriz ferrítica com carbonetos globulizados, o que pode levar a um aumento no tempo de globulização e, consequentemente, a custos elevados.

Para maximizar a cinética de globulização, é necessário partir de uma estrutura martensítica mais fina, que se forma a temperaturas mais baixas.

O fenômeno de endurecimento secundário ocorre em certos aços ligados, onde a dureza e resistência ao choque não variam como na maioria, e o revenido não promove sempre a diminuição da dureza.

A dureza do revenido em função da temperatura para aços com diferentes teores de molibdênio mostra que a dureza diminui com o aumento da temperatura, mas pode aumentar ligeiramente antes de diminuir novamente devido ao fenômeno de endurecimento secundário.

O molibdênio (Mo) é um elemento de liga que ajuda a aumentar a dureza do aço e a retardar o amaciamento durante o revenido. Com teores mais elevados de Mo, a dureza tende a aumentar até atingir um pico, conhecido como Endurecimento Secundário, antes de diminuir. Isso ocorre devido à precipitação de carbonetos na matriz ferrítica durante o revenido a temperaturas elevadas.

O Endurecimento Secundário é o pico de dureza que ocorre em aços com elementos de liga que formam carbonetos, como o Mo. Este pico acontece durante o revenido, quando a precipitação de carbonetos não é extremamente fina, resultando em um endurecimento na faixa de temperaturas onde ocorre a precipitação. A temperatura de revenido deve ser superior àquela que provoca o pico de endurecimento secundário para garantir uma resistência ao choque adequada.

Com uma porcentagem mais elevada de molibdênio (Mo), o mesmo nível de dureza requer uma temperatura de revenido mais elevada. Isso significa que quanto maior o teor de elementos formadores de carbonetos, mais tarde ocorrerá o amaciamento conferido pelo revenido, e maior será o pico de dureza correspondente ao endurecimento secundário.

Se o revenido for feito a uma temperatura ligeiramente acima do pico de endurecimento secundário, haverá um aumento da dureza e uma resistência ao choque suficiente para aplicações práticas. Por outro lado, se o revenido for feito a uma temperatura ligeiramente abaixo do pico, o nível de dureza será mantido, mas a resistência ao choque será relativamente baixa.

A fragilização ao azul ocorre entre 260-370°C e está associada à austenite residual em bainite ou à formação de cementite. Os efeitos incluem:

• Aumento da dureza
• Diminuição da resistência ao choque

Aços para molas com alto teor de silício não apresentam fragilização nesta faixa de temperatura, tendo uma temperatura de fragilização mais elevada (300-500°C).

A fragilização Krupp ocorre entre 400-575°C e está associada a aços de construção com baixo ou médio teor de carbono. Características incluem:

• Diminuição da resistência ao choque se o revenido for feito acima de 575°C com arrefecimento lento.
• A fragilização é mais crítica em peças espessas devido ao arrefecimento mais lento.
• O fósforo (P) é um elemento prejudicial, especialmente em teores superiores a 0,015%, e sua combinação com Cre Mn e níquel aumenta a fragilização.

A fragilização por dos aços rápidos ocorre entre 500-570°C. Esses aços são projetados para suportar altas temperaturas e podem apresentar um pico de dureza (endurecimento secundário). São utilizados em ferramentas de corte e são suscetíveis à fragilização em temperaturas elevadas.

Com o aumento da temperatura, a dureza dos aços diminui. No entanto, essa diminuição não é tão intensa devido à precipitação de carbonetos, que ocorre em um ponto específico, resultando em uma diminuição mais leve da dureza.

Os aços não devem ser revenidos a essas temperaturas porque a resistência ao choque é minimizada nesse ponto, o que pode comprometer a integridade do material.

A austenite residual pode impedir que o aço atinja seu nível máximo de dureza e, ao ser aquecida, pode causar transformações que alteram as dimensões da amostra, resultando em tensões residuais e fissuras no aço.

Os métodos para estabilizar a austenite residual incluem:

1. Revenido (geralmente duplo): Transforma a austenite residual e, se for martensite, deve ser novamente revenida.
2. Tratamento sub-zero: Elimina a austenite residual ao atingir a temperatura de Mf, utilizando arrefecimento em azoto líquido para garantir que a temperatura fique abaixo de Mf.
3. Transformação induzida por solicitações mecânicas: A austenite pode se transformar em martensite ao induzir esforços mecânicos na superfície do aço.

O tratamento térmico de recozimento resulta em uma estrutura de perlita, que proporciona uma dureza mais baixa e uma maior ductilidade. Isso é evidenciado pelos valores de tensão de escoamento e elongação que são mais favoráveis em comparação com outros tratamentos térmicos.

O tratamento de normalização resulta em uma combinação de perlita e ferrite, o que melhora a resistência e a ductilidade do aço. Os valores de tensão de escoamento e elongação são geralmente mais altos do que no recozimento, indicando uma melhor performance mecânica.

O tratamento de têmpera seguido de revenido resulta em uma estrutura de martensita, que inicialmente apresenta alta dureza. O revenido a diferentes temperaturas reduz a dureza, mas melhora a ductilidade e a tenacidade, permitindo um equilíbrio entre resistência e maleabilidade.

A temperatura de revenido tem um efeito significativo na dureza do aço: quanto mais alta a temperatura de revenido, menor a dureza resultante. Isso ocorre porque o revenido permite a formação de estruturas mais dúcteis, reduzindo a tensão interna da martensita.

As propriedades mecânicas do aço variam conforme a temperatura de revenido após a têmpera:

A dureza diminui com o aumento da temperatura de revenido, enquanto a elongação e a tensão de escoamento tendem a melhorar até um certo ponto, antes de começar a cair.

A dureza da estrutura martensítica tende a estabilizar a partir de 50% de teor em carbono, pois além desse ponto, começa a haver austenite residual, resultando em uma diminuição da dureza.

O aumento do teor em carbono provoca um aumento na dureza da estrutura perlítica.

Na estrutura globulizada, o aumento do teor em carbono sempre provoca um aumento da dureza.

Na têmpera superficial, não ocorre alteração da composição química do aço, que se mantém por toda a massa da peça, mas a microestrutura na zona superficial é diferente em comparação ao núcleo.

1. Têmpera à chama
2. Têmpera por indução
3. Têmpera por laser

A têmpera superficial permite uma distribuição benéfica de tensões residuais, evitando microfissuras e permitindo que as tensões de tração no núcleo não tenham influência negativa.

Na têmpera à chama, a zona periférica sofre transformação de austenite em martensite e apresenta tensões de compressão, enquanto a zona central, que não atinge a temperatura de austenitização, permanece com uma estrutura perlítica e apresenta tensões de tração.

Não é necessário efetuar revenido após a têmpera superficial porque não existem microfissuras, e as tensões de tração no núcleo não têm influência nefasta.

O núcleo em aços de baixo teor de carbono após a têmpera superficial será uma estrutura perlítica.

A velocidade de avanço do maçarico influencia diretamente a profundidade da zona temperada: um avanço mais lento resulta em uma profundidade de têmpera maior, enquanto um avanço mais rápido diminui essa profundidade.

Na têmpera superficial, devido à rapidez do tratamento, não há tempo suficiente para ocorrer descarbonização ou oxidação, minimizando assim as distorções e a oxidação do aço, já que ele permanece menos tempo a altas temperaturas.

A têmpera por laser consiste em um laser que aquece a zona a ser austenitizada de forma ultra rápida e limitada ao ponto focal do laser, permitindo um controle mais apertado e elevada precisão. Isso possibilita a austenitização de zonas de difícil acesso e o endurecimento localizado, com uma potência específica cerca de 10 vezes superior à da têmpera por indução.

As vantagens da têmpera superficial incluem:

• Processos mais rápidos, evitando descarbonização e oxidação.
• Menor tendência a distorções em comparação à têmpera à massa.
• Endurecimento localizado na zona superficial, permitindo endurecer apenas áreas sujeitas ao desgaste.
• Uso de aços de baixa temperabilidade, que são mais baratos, pois apenas a superfície precisa ser endurecida.

As desvantagens da têmpera superficial incluem:

• Inadequação para peças que necessitam de controle apertado da extensão da zona afetada, especialmente em peças pequenas ou com geometria complexa, exigindo métodos mais caros.
• Aquecimentos muito rápidos podem aumentar a temperatura dos pontos críticos, resultando em maior consumo de energia e temperaturas de austenitização elevadas.

As limitações da têmpera superficial em relação ao teor de carbono são:

• Teor de carbono entre 0,3% e 0,6% é necessário para um endurecimento adequado.
• Teores abaixo de 0,3% não permitem transformação suficiente de austenite em martensite.
• Teores acima de 0,6% resultam em martensite excessivamente dura, aumentando a fragilidade do material.

• Zona Central: elevada resistência ao choque.
• Zona Periférica: ferrite sobressaturada em azoto ou martensite (no caso da cementação), elevada resistência ao desgaste (dureza) e boa resistência à tração.

1. Cementação (meio sólido, líquido, gasoso)
2. Nitruração (meio gasoso, iónico)
3. Carbonitruração

O objetivo da cementação é alterar a composição química do aço, introduzindo carbono na austenite (zona superficial), para permitir que esta zona seja temperada.

• Periferia: %C = 0,7%
• Núcleo: %C = 0,2% Isso resulta em um gradiente de concentração de carbono da periferia para a zona central.

O revenido é necessário porque as durezas obtidas na zona superficial após a cementação serão mais elevadas do que aquelas obtidas na têmpera superficial, portanto, é necessário suavizar a dureza.

Realizar o processo de cementação a uma temperatura baixa é crucial para:

• Eliminar o excesso de dureza
• Conferir um ligeiro aumento da resistência ao choque
• Permitir a aplicação prática das peças

O carbono é introduzido sob a forma de um gás (carbono gasoso) que resulta da decomposição de monóxido de carbono em dióxido de carbono e carbono gasoso, conforme a reação:

2CO → CO₂ + C

Esse processo ocorre à temperatura de cementação.

A porcentagem de carbono que pode ser introduzida no aço é diretamente proporcional à quantidade de CO e inversamente proporcional à quantidade de CO₂. Quanto maior a quantidade de CO e menor a quantidade de CO₂, maior será a %C possível de introduzir no aço.

Para garantir a introdução adequada de carbono no aço, é necessário:

1. Obter uma mistura de carvão vegetal e carbonato de bário
2. Criar uma atmosfera gasosa rica em CO
3. Aumentar ao máximo a relação entre CO e CO₂

As reações químicas que ocorrem durante o processo de cementação são:

• 700ºC: BaCO₃ → BaO + CO₂
• 800ºC: CO₂ + C → 2CO
• 900ºC: 2CO → CO₂ + C (onde o C é introduzido)

A concentração de carbono evolui de forma que inicialmente, no tempo t0, o teor é constante. Com o passar do tempo, a concentração de carbono na periferia diminui, criando um gradiente entre a periferia e o centro do aço. Esse gradiente se atenua à medida que o tempo aumenta, resultando em uma diminuição da diferença entre a concentração de carbono na periferia e no ponto Cx1.

A espessura afetada pela difusão é proporcional à raiz quadrada do tempo, expressa pela fórmula Z = x / (2√(Dt)), onde Z é uma função do coeficiente de difusão, x é a distância e D é o coeficiente de difusão.

O gráfico ilustra como a concentração de carbono (wt%) varia com a distância (mm) em diferentes tempos (t=2h, t=4h, t=8h, t=16h). As curvas mostram que a concentração de carbono diminui à medida que a distância aumenta, refletindo o processo de difusão ao longo do tempo.

Para se ter um aço com %C = 0,8%, são necessárias 8 horas de estágio a 900°C.

As duas zonas são:

1. Capa cementada: Toda a zona da peça cuja composição química foi afetada pelo processo termoquímico, independente do seu valor de dureza.
2. Capa Dura: Está dentro da capa cementada (corresponde a 25%-40% da capa cementada) e apresenta uma dureza mínima de 550 HV, indicando que foi efetivamente temperada e depois revenida.

Após o processo de cementação, as zonas são:

• Zona periférica: hipereutectóide (C>0,77%)
• Zona intermédia: eutectóide (C=0,77%)
• Zona central: hipoeutectóide (C<0,77%)

Vantagens:

• Não requer equipamento especial.

Desvantagens:

• Fraca reprodutibilidade, não sendo utilizada para produção em série, apenas esporadicamente em protótipos.

1. As peças (aços) são colocadas nas caixas metálicas.
2. Dentro das caixas, há uma mistura cementante, que é uma mistura de carvão vegetal e carbonato de bário.

As limitações incluem:

1. Processo longo e pouco cômodo.
2. Pouco controle sobre o processo devido às caixas seladas.
3. Desvios na espessura da camada cementada, que podem ser de até 0,25 mm, enquanto a espessura usual é entre 0,5 a 5 mm.

A cementação em meio líquido consiste em:

1. Um banho de sais que se decompõem em contato com a peça.
2. Introdução de carbono dos sais na peça sem necessidade de criar atmosfera.
3. A composição química dos banhos deve ser ajustada conforme a temperatura para garantir o potencial de carbono adequado e a espessura final da camada cementada.

Os componentes do banho de cianeto incluem:

As características incluem:

1. Utilização de fornos extremamente caros, justificados apenas para produção em larga escala.
2. Várias zonas no forno: zona pré-aquecida e zona para estágio do processo termoquímico.
3. Introdução de um gás gerado pela combustão de outro gás, criando a atmosfera necessária para o processo.

1. A carga de peças é colocada no forno, evitando deformações plásticas.
2. A carga é transferida para uma zona de pré-aquecimento.
3. A carga é aquecida até à temperatura de cementação.
4. É injetado um gás portador enriquecido para criar o potencial de carbono.
5. A atmosfera do forno é controlada para evitar oxidação.
6. Após o tempo programado, as peças são transferidas para arrefecimento com ar forçado.

O objetivo da nitruração é endurecer substancialmente a zona periférica das peças, conferindo elevada resistência ao desgaste, enquanto o núcleo mantém boa resistência ao choque.

A alteração da composição química é feita com a introdução de azoto na zona superficial do aço, expondo-o a uma atmosfera rica em amoníaco e sem oxigénio, através da decomposição do amoníaco em hidrogénio e azoto.

A têmpera e o revenido não ocorrem porque o aço utilizado tem baixo teor de carbono, o que impede a formação de martensite necessária para a têmpera, e sem a estrutura martensítica, não há revenido.

A têmpera é o processo de aquecimento do aço até a temperatura de austenitização, seguido de um arrefecimento muito rápido. Isso resulta em uma microestrutura perlítica fina, que facilita os processos de difusão entre a atmosfera e o aço.

O revenido tem como objetivo aliviar as tensões residuais introduzidas no aço devido ao aquecimento rápido, permitindo que o aço resista a esforços mais intensos.

A nitruração é realizada a temperaturas abaixo de 590°C. Se a têmpera e o revenido forem feitos após a nitruração, a austenitização acima de 590°C pode levar à formação de braunite, um constituinte extremamente frágil.

O azoto é solúvel no ferro até 0,1% e se combina com ele, formando nitretos com cerca de 6% de azoto em percentagem ponderal. Ao contrário da cementação, onde o carbono é introduzido na austenite, o azoto é introduzido na ferrite.

No interior dos aços, onde não há azoto, ocorre a difusão do azoto da atmosfera estabelecida, que está concentrada na superfície, para o interior do aço.

Quando o limite de solubilidade do azoto na ferrite é atingido, ocorre a precipitação de Nitrato de Ferro (braunite), que se estende para o interior do aço. Essa precipitação é indesejada, pois a braunite é um componente extremamente frágil.

Opta-se por um aço ligado para a nitruração para evitar a formação de braunite, que é frágil. Os elementos de liga, como alumínio, crómio e vanádio, têm elevada afinidade ao azoto, formando nitratos desses elementos antes que a braunite se forme.

Os elementos de liga são menos frágeis que a braunite, o que diminui a necessidade de retificação da camada superficial. Isso evita a formação de ferrite sobressaturada em azoto, que ocorreria se um aço não ligado fosse utilizado.

A 'capa branca' forma-se à superfície e consiste essencialmente em nitratos de ferro. Ela é extremamente dura e, se o aço for exposto a esforços de choque, pode ser removida ou retificada. Além disso, protege de forma eficaz contra a corrosão.

• A capa nitrurada é menos espessa que a da cementação.
• A queda da dureza entre a periferia e o centro é mais abrupta nas peças nitruradas.
• Devido à queda abrupta, os esforços suportados pelas peças devem ser mais superficiais.

Após 5 horas de tratamento térmico, a espessura da camada nitrurada começa a aumentar; quanto mais tempo o tratamento durar, maior será a espessura da camada.

Com o aumento do teor em carbono, a resistência à tração aumenta e a ductilidade diminui, especialmente se o aço estiver em condições de equilíbrio.

As Bandas de Lüders manifestam-se fisicamente pelo aparecimento de estrias no provete durante o ensaio de tração. Elas ocorrem em aços de baixo carbono e estruturas cristalinas CCC, onde a deformação plástica não é homogênea e começa em pontos de concentração de tensões.

A deformação plástica em materiais metálicos ocorre pela criação e movimentação das deslocações. Ela não é homogênea, começando em pontos de concentração de tensões e propagando-se intermitentemente através da peça.

As Bandas de Lüders comprometem o acabamento do produto final em chapas que serão deformadas plasticamente a frio, pois a formação dessas estrias na superfície é um problema crítico de qualidade.

• Fraco acabamento superficial (relevo)
• Baixa tolerância dimensional

O recozimento de recristalização remove as deslocações e desfaz o encruamento, mantendo a geometria da chapa e restaurando a ductilidade do material, permitindo deformações com menor risco de fissuras e menor energia gasta.

A laminagem de ajuste cria uma pequena camada superficial com deslocações livres, evitando a formação de Bandas de Lüders e permitindo que a chapa se deforme de forma homogênea durante a estampagem, sem o patamar de cedência.

A laminagem a frio provoca o encruamento, criando grãos achatados e alongados com uma elevada densidade de deslocações, o que aumenta a resistência do material.

Aspecto mecânico: Melhoria do acabamento superficial e da tolerância dimensional.
Aspecto metalúrgico: Criação de deslocações livres, o que impede o aparecimento do patamar de cedência.

Os tratamentos termomecânicos conferem simultaneamente forma e propriedades mecânicas superiores às obtidas quando a deformação e o tratamento térmico são efetuados separadamente.

1. Classe I - Ausforming: Deformação plástica quando a austenite ainda é estável.
2. Classe II: Deformação efetuada no decorrer da transformação da austenite.
3. Classe III: Deformação plástica efetuada depois da transformação da austenite.

Quanto mais elevada for a temperatura a que ocorre a deformação na Classe I, maior será a capacidade plástica, mas a resistência mecânica conferida será menor.

As principais limitações incluem:

• Dificuldade em conferir deformação uniforme em peças complexas.
• Necessidade de aços com teor elevado de elementos de liga, o que aumenta o custo.
• Degradação das propriedades mecânicas na zona de soldadura, especialmente em aços tratados termomecanicamente.
• Maquinagem dificultada em produtos extremamente duros.

Os aços de construção são classificados da seguinte forma:

Os aços de ferramentas são destinados a apresentar:

• Elevada dureza e resistência ao desgaste.
• A zona central deve ter elevada ductilidade.
• Comportamentos diferentes para aços não ligados, com teor em carbono de 2,0% e que são temperáveis em água.

Substituir por outro aço ligado para promover a formação de carbonetos.

Diminuir o teor em carbono, selecionando um aço com %C < 1.

Escolher um aço que aguente endurecimento secundário, com teor em carbono inferior ao dos que se desgastam prematuramente.

Aumentar a temperabilidade utilizando um aço ligado, escolhendo aços com elementos que não formam carbonetos.

Elementos como Cr, W, V, Mo podem ser utilizados para aumentar a resistência ao desgaste.

Reduzir o teor em carbono do aço utilizado.

Elementos como Cr, V, Mo são recomendados para a escolha de aços que suportam temperaturas elevadas.

Elementos como Cr, Ni, Mn podem ser escolhidos para aumentar a temperabilidade do aço.