Efeito de uma condição de austenitização intercrítica sobre a decomposição da austenita sob resfriamento contínuo em um aço dual-phase baixo carbono.

Abstract

A demanda por aços Dual Phase (DP) com elevada resistência mecânica, boa conformabilidade e menor peso tem impulsionado rotas termo-mecânicas capazes de modular as frações e distribuição de fases. Este trabalho avaliou, em um DP de ultra-baixo carbono, o efeito de uma austenitização intercrítica (AI) sobre a decomposição da austenita sob resfriamento contínuo, integrando simulações cinéticas, dilatometria, microscopia óptica e microdureza. Foram investigadas duas condições: austenitização completa a 870 °C e intercrítica a 760 °C (≈25% de austenita), seguidas de resfriamentos entre 3 e 100 °C/s. A condição de austenitização completa gerou austenita essencialmente homogênea e de menor teor de soluto, que se transformou por mecanismos difusionais em temperaturas mais altas; com o aumento da taxa, observou-se a transição para bainita e martensita, com início de transformação martensítica (Mi) experimental de 360 °C em 100 °C/s, muito próximo do valor simulado (352 °C). Já a austenitização intercrítica produziu uma fração de austenita mais refinada e possivelmente enriquecida em C/Mn, elevando a temperabilidade e deslocando para temperaturas menores os inícios de formação de ferrita e bainita, além de reduzir Mi; por ser uma liga com baixo teor de Si, sob resfriamentos lentos, a facilidade de precipitação de cementita ampliou a janela perlítica. Os diagramas de transformação por resfriamento contínuo (TRC) refletiram esses comportamentos e as microestruturas confirmaram as previsões: em taxas baixas (≈3 °C/s), predominaram transformações difusionais a partir da austenita; em taxas elevadas (≥50–100 °C/s), formaram-se majoritariamente martensita/austenita retida e bainita sobre uma matriz ferrítica significativa (compatível com a fração inicial ≈75% de ferrita na AI). As simulações capturaram bem a tendência na austenitização completa; para a intercrítica, diferenças residuais decorreram de simplificações do modelo (austenita tratada como homogênea/plenamente formada, desconsiderando efeitos interfaciais e gradientes locais de composição). Conclui-se que a escolha de diferentes temperaturas de austenitização combinada à taxa de resfriamento é ferramenta efetiva para modificar o diagrama de TRC deslocando as curvas de início de formação ferrítica, bainítica e martensítica, refinando a microestrutura e, por consequência, influenciando as propriedades mecânicas essenciais para sua aplicação na indústria automotiva.