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Título: Efeito dos parâmetros de têmpera e partição na microestrutura e propriedades mecânicas de aços 1540 microligados.
Autor(es): Aparecido, Lucas Ferrara Barbosa
Orientador(es): Araujo, Fernando Gabriel da Silva
Pérez Escobar, Diana María
Palavras-chave: Austenita retida
Propriedades mecânicas
Nióbio
Data do documento: 2018
Membros da banca: Araujo, Fernando Gabriel da Silva
Vilela, José Mário Carneiro
Barbosa, Ronaldo Antônio Neves Marques
Pérez Escobar, Diana María
Referência: APARECIDO, Lucas Ferrara Barbosa. Efeito dos parâmetros de têmpera e partição na microestrutura e propriedades mecânicas de aços 1540 microligados. 2018. 66 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.
Resumo: A indústria automotiva vem demandando cada vez mais aços avançados de alta resistência (AHSS) no intuito aumentar a eficiência energética de seus automóveis. Muitos esforços vêm sendo feitos para a produção dos chamados aços avançados de terceira geração com resistência mecânica e ductilidade adequada. O tratamento térmico de Têmpera e Partição é proposto visando atender essas demandas através da obtenção de microestrutura composta de martensita e de significativas frações de austenita retida, que conferindo resistência mecânica, ductilidade e o efeito TRIP. Foram determinados para dois aços 1540, sendo um deles microligado ao Nb, os parâmetros de tratamento térmico tais como a Temperatura de Têmpera ótima (TTo) e as temperaturas e tempos de partição, que permitissem a obtenção de elevadas frações de austenita retida e propriedades mecânicas adequadas. Determinou-se experimentalmente a TTo para cada liga através de ensaios por dilatometria. Foram observados via EBSD indícios de que a presença do Nb altera a distribuição de fases, favorecendo a formação de austenita retida. Uma vez determinadas as respectivas TTos, foram realizados ensaios em dilatômetro com a finalidade de determinar as condições mais promissoras de partição. Dentre as várias condições de partição testadas as que apresentaram melhor relação entre dureza e fração de austenita retida, foram à 400°C com tempos de partição de 100s e 300s. Ensaios nas condições escolhidas foram reproduzidos em fornos de laboratório e banhos de sais com o intuito de determinar as propriedades mecânicas para cada caso. As amostras tratadas em fornos de laboratório particionadas à 400°C pelo tempo de 100s apresentaram características muito semelhantes tanto do ponto de vista mecânico quanto em termos de fração de austenita retida. Já as amostras particionadas pelo tempo de 300s pôde-se observar que PSE (Product of Strength and Elongation) foi mais elevado para a liga 1540+Nb (19.784MPa.%) do que para liga sem Nb (17.929MPa.%), com frações de austenita retida, atingindo 22,1% e 24,0%, respectivamente. Diante disso, pode-se concluir que as propriedades alcançadas tornam esses materiais e processamentos testados candidatos para a produção aços AHSS de terceira geração.
Resumo em outra língua: The automotive industry demand of Advanced High Strenght Steels (AHSS) is increasing willing to improve the energetic efficiency of their cars. Many efforts are ongoing to produce the so called 3rd generation steel with adequate strength and ductility. The Quench and Partition heat treatment is proposed to attend this demand producing a microstructure composed by martensite and significant fractions of retained austenite, providing the requested strength, ductility and the TRIP effect. The heat treatment parameters such as the optimal quench temperature (TTo) and the partition time and temperature were determined for two 1540 steels, one of them with Nb addition, to obtain high fractions of retained austenite which improves mechanical properties. The TTo were determined by dilatometry for both materials, and it was possible to observed that the Nb may alter the phase distribution in favor of the retained austenite formation. Further dilatometry tests were performed to determine the most promising partition condition. The partition step performed at 400°C with holding times of 100s and 300s presented the best compromise between hardness and retained austenite fraction. The heat treatment conditions previously determined were repeated at furnaces and salt baths in order to determine the mechanical properties. Samples from both materials partitioned at 400°C for 100s presented very similar mechanical properties and retained austenite fraction. By the other hand, samples treat for 300s showed different PSE (Product of Strength and Elongation) being higher for the 1540+Nb alloy (19.784MPa.%) than the sample without Nb (17.929MPa.%), with retained austenite fractions of 22,1% and 24,0, respectively. It can be concluded that the achieved mechanical properties and the tested conditions make these materials suitable candidates for 3rd generation AHSS production.
Descrição: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/10286
Licença: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 15/08/2018 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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