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.

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.