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Title: Influência de diversos ciclos de aquecimento subcrítico sobre a microestrutura e propriedades mecânicas básicas de um aço de alta resistência e baixa liga temperado e revenido.
Authors: Viana, Luiz Augusto Ferreira de Campos
metadata.dc.contributor.advisor: Godefroid, Leonardo Barbosa
Keywords: Aço - tratamento térmico
Microestrutura
Propriedades mecânicas
Issue Date: 2015
Citation: VIANA, L. A. F. C. Influência de diversos ciclos de aquecimento subcrítico sobre a microestrutura e propriedades mecânicas básicas de um aço de alta resistência e baixa liga temperado e revenido. 2015. 99 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2015.
Abstract: Em função da elevada resistência mecânica aliada a características geométricas robustas, equipamentos fabricados em aços de alta resistência e baixa liga (ARBL) podem extrapolar a capacidade de processamento de máquinas operatrizes para conformação mecânica das indústrias do setor metal-mecânico. Em virtude disso, uma rota alternativa de produção é o aquecimento do material em uma faixa de temperatura tal que permita a diminuição de seu limite de escoamento e, conseqüentemente, solicite uma potência menor da máquina operatriz. Entretanto, esta alternativa pode provocar alterações microestruturais que resultem em queda indesejada da resistência mecânica do aço após seu retorno à temperatura ambiente. Neste trabalho corpos de prova para ensaios de tração e impacto Charpy-V foram fabricados com o aço ARBL temperado e revenido USI-SAR-80T, com limites de escoamento e resistência mínimos de 700MPa e 760MPa, respectivamente. Os mesmos foram submetidos a 1, 3, 5, 7 e 9 ciclos térmicos, com tempo total de 10 horas, à temperatura de 580°C para todos os casos. Após os ciclos térmicos, ensaios de tração, impacto e dureza Vickers foram executados. Os resultados foram comparados com amostras não sujeitas a nenhum tratamento. Análises microestruturais foram realizadas em microscópio ótico (MO) e em microscópio eletrônico de varredura (MEV), além de fratografia dos corpos de prova. Os resultados indicaram que o coalescimento da cementita foi o grande responsável pela diminuição do limite de escoamento e de resistência, diminuição de dureza e aumento da energia absorvida nos corpos de prova submetidos a 1, 3, 7 e 9 ciclos. térmicos. Os corpos de prova submetidos a 5 ciclos térmicos apresentaram endurecimento secundário, causando estabilização dos limites de escoamento e resistência, além da dureza e queda nos valores de energia absorvida no ensaio impacto. Em todas as situações os corpos de prova de tração apresentaram fratura predominantemente dúctil. Apenas os corpos de prova que apresentaram o endurecimento secundário sofreram fratura frágil no ensaio de impacto. Mesmo com as quedas nos valores de resistência mecânica o material continuou apresentando, para todos os casos, limites de escoamento e resistência superiores aos valores mínimos estabelecidos pelo fabricante. ____________________________________________________________________________________
ABSTRACT: Due to high strength properties associated with large dimensions, equipments and/or parts made of high strength low alloy steels (HSLA) may extrapolate the available capacity of metal-forming and bending machines. In this context, an appropriate option is to heat up the raw material to a defined temperature range that leads to the reduction in the yield and tensile strength of the material so that the machine demands lower power to carry out the forming process. However, this alternative process may cause microstructural changes and undesirable reduction in the material strength. Based on the exposition above, tensile and impact test specimens have been manufactured from quenched and tempered HSLA steel USI-SAR-80T, with yield and tensile strength properties above 700MPa and 760MPa, respectively. The specimens have been submitted to a different number of cycles, i.e., 1, 3, 5, 7 and 9 thermal cycles, with total heat treatment time of 10 hours and temperature of 580°C each. After finishing the thermal cycles, tensile, charpy-V impact and hardness tests have been performed and corresponding results compared to specimens that have not been treated. Microstructural analysis have been performed with optical microscope (OM) and scanning electronic microscope (SEM), including analysis of the specimens fractography. The results have indicated that cementite coalescence has been the main reason for the reduction in the material properties associated with an increase in the absorbed energy values obtained using impact test specimens subjected to 1, 3, 7 and 9 thermal cycles. The specimens subjected to 5 thermal cycles have shown secondary hardening, which have led to the maintenance of yield and tensile strength and hardness, in spite of absorbed energy reduction during impact tests. In all conditions, the tensile specimens have shown ductil fracture at room temperature. However, specimens that presented secondary hardening have shown brittle fracture in the impact tests carried out at room temperature. Despite modification in the material properties, values are still above the specified limits established by the manufacturer.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/5859
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor(a), 04/11/2015, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.
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